JP2023004893A - Anthraquinone derivative tetraamine monomer, intrinsic black polyimide derived therefrom, and method for preparing same - Google Patents

Anthraquinone derivative tetraamine monomer, intrinsic black polyimide derived therefrom, and method for preparing same Download PDF

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Abstract

To provide an intrinsic black polyimide that has good light shielding performance and excellent mechanical properties, thermal stability, and dielectric properties.SOLUTION: An anthraquinone derivative tetraamine monomer has a structure represented by following General formula I. Only two amine groups of the present anthraquinone derivative tetraamine monomer can undergo a polycondensation reaction, so a linear polymer can be obtained. Intrinsic black polyimide obtained from anthraquinone derivative tetraamine monomer has good light-shielding performance, excellent mechanical properties, thermal stability, and dielectric properties, and has a light transmittance in all wavelength bands of less than 1%.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本出願は、有機合成の技術分野に関し、特に、本出願は、アントラキノン誘導体テトラアミンモノマー、アントラキノン誘導体テトラアミンモノマーの調製方法、当該アントラキノン誘導体テトラアミンモノマーに由来する真性黒色ポリイミド、及び当該真性黒色ポリイミドの調製方法に関する。 The present application relates to the technical field of organic synthesis, in particular, the present application relates to an anthraquinone derivative tetraamine monomer, a method for preparing anthraquinone derivative tetraamine monomer, an intrinsic black polyimide derived from said anthraquinone derivative tetraamine monomer, and said intrinsic black polyimide. relates to the preparation method of

黒色ポリイミド(PI)フィルムは、不透明、低光吸収、低光透過率、低光反射係数などの特性を有し、以下の分野で重要な応用価値がある。(1)フレキシブル回路基板(FPC)の基板フィルム:黒は光を効果的に遮断し、競合他社による回路設計のクラックを防ぎでき、また、黒はシンプルな色で、簡潔な美学の要件にさらに合致する;(2)リチウム電池:リチウム電池パック接続部品を絶縁保護し、黒色ポリイミドは光を遮断し、銅の酸化を防止できる;(3)ワイヤレス充電:ワイヤレス充電には、コイルの絶縁保護として極薄の黒色ポリイミドフィルム接着剤が必要であるが、現在、黒色ポリイミドは要件を満たせないため、通常のポリイミドがカーボンブラックで塗布されて一時的に使用されている;(4)航空宇宙:衛星アンテナに使用される場合、イメージングシステムやセンサーへのさまざまな迷光の干渉を排除または回避でき;光吸収フィルムとして、光固定減衰器や光ターミネータの作成に使用できる。 Black polyimide (PI) film has characteristics such as opacity, low light absorption, low light transmittance and low light reflection coefficient, and has important application value in the following fields. (1) Flexible circuit board (FPC) substrate film: black can effectively block light and prevent competitors from cracking the circuit design; (2) Lithium battery: Insulation protection for lithium battery pack connection parts, black polyimide can block light and prevent oxidation of copper; (3) Wireless charging: Wireless charging can be used as coil insulation protection Ultra-thin black polyimide film adhesive is required, but currently black polyimide cannot meet the requirements, so ordinary polyimide is temporarily used, coated with carbon black; (4) Aerospace: satellite When used in antennas, it can eliminate or avoid various stray light interferences to imaging systems and sensors; as a light-absorbing film, it can be used to create optical fixed attenuators and optical terminators.

現在、黒色PIフィルムの調製には、主に3つの方法がある。(1)グラフェン、ペリレンブラック、その他の有機及び無機フィラーを添加する方法;(2)特殊なモノマーを使用して、ポリイミド分子鎖の電荷移動錯体の形成を増加させる方法。例えば、Liu ら(J Polym Res(2019)26:171)は、電子豊富な芳香族ジアミンモノマー、4,4’-ジアミノジフェニルアミン(NDA)、及びPMDAを使用して共重合したが、100%NDAを使用しても、ポリマーの色はまだ黒くなくなかった。従って、共役によるポリイミドの黒色は、完全に達成できない黒色であり、しかも、特殊なモノマーを大量に使用すると、黒色ポリイミドフィルムのコストが高くなる。さらに、公開番号CN109180936Aの中国発明特許出願は、市販のジアミンとの共重合法を採用し、両方の配合比率を調整することによって一連の真性型黒色ポリイミドを調製した。公開番号CN111574426Aの中国発明特許出願は、イソインジゴ構造を含むジアミンモノマーを設計して合成し、それを市販の二無水物と単独重合して、一連の真性型黒色ポリイミドを調製した。
しかし、上記の黒色ポリイミドの調製方法には、以下の欠点が多少ある。
Currently, there are three main methods for preparing black PI films. (1) adding graphene, perylene black and other organic and inorganic fillers; (2) using special monomers to increase charge transfer complex formation of polyimide molecular chains. For example, Liu et al. (J Polym Res (2019) 26:171) used an electron-rich aromatic diamine monomer, 4,4′-diaminodiphenylamine (NDA), and PMDA to copolymerize, but 100% NDA was used, the color of the polymer was still not black. Therefore, the black color of polyimide due to conjugation is an unattainable black color, and the use of large amounts of special monomers increases the cost of black polyimide films. In addition, a Chinese invention patent application with publication number CN109180936A adopted the method of copolymerization with commercially available diamines to prepare a series of intrinsic black polyimides by adjusting the blending ratio of both. A Chinese invention patent application with publication number CN111574426A designed and synthesized a diamine monomer containing an isoindigo structure, and homopolymerized it with a commercially available dianhydride to prepare a series of intrinsic black polyimides.
However, the above black polyimide preparation method has some drawbacks as follows.

1.調製プロセスは複雑であり、いずれも不均一な機械的特性やピンホールを回避するために、フィラーを、PIマトリックスにより均一に分散させるように事前に修飾する必要がある。 1. The preparation process is complicated and all require pre-modification of the filler to make it more uniformly dispersed in the PI matrix to avoid uneven mechanical properties and pinholes.

2.無機フィラーの導入は、PIフィルムの機械的及び熱的特性をある程度改善できるが、PIフィルムの絶縁性及び破壊強度を破壊し、電子産業での用途に悪影響を及ぼす。 2. The introduction of inorganic fillers can improve the mechanical and thermal properties of PI films to some extent, but destroys the insulating properties and breaking strength of PI films, adversely affecting their applications in the electronics industry.

3.有機顔料の導入は、PIフィルムの電気的特性への影響を回避できるが、熱分解温度が低いため、高温領域でのPIフィルムの使用が妨げられ、環境要因によって容易に分解され、耐候性に乏しい。
4.既存の真性型黒色ポリイミドはまだ光透過率が不足しており、可視光帯域全体で1%未満であることを保証することはできない。
そのため、当技術分野では、真性黒色ポリイミド及びその調製方法を開発する必要があり続けている。
3. The introduction of organic pigments can avoid affecting the electrical properties of PI films, but the low thermal decomposition temperature prevents the use of PI films in high temperature areas, and is easily decomposed by environmental factors, resulting in poor weather resistance. poor.
4. Existing intrinsic black polyimides still lack light transmittance, and cannot be guaranteed to be less than 1% in the entire visible light band.
Therefore, there is a continuing need in the art to develop intrinsic black polyimides and methods for their preparation.

本出願の目的は、モル吸光係数の高い新規アントラキノン誘導体モノマーを提供することであり、アントラキノン構造に複数の助色基を導入し、その吸収波長が広範囲に広がるため、上記の技術的な問題を解決できる。
本出願の目的はまた、アントラキノン誘導体テトラアミンモノマーの調製方法を提供することである。
本出願の目的はまた、アントラキノン誘導体テトラアミンモノマーを使用することによって合成された真性黒色ポリイミドを提供することである。
本出願の目的はまた、真性黒色ポリイミドの調製法を提供することである。
The object of the present application is to provide a novel anthraquinone derivative monomer with a high molar extinction coefficient, by introducing a plurality of auxiliary color groups into the anthraquinone structure and broadening the absorption wavelength, thereby solving the above technical problems. can be solved.
It is also an object of the present application to provide a method for preparing anthraquinone derivative tetraamine monomers.
It is also an object of the present application to provide intrinsic black polyimides synthesized by using anthraquinone derivative tetraamine monomers.
It is also an object of the present application to provide a method for preparing intrinsic black polyimide.

上記の技術的な問題を解決するために、本出願は次の技術案を提供する。
第1の態様では、本出願は、下記の一般式Iで表される構造を有することを特徴とするアントラキノン誘導体テトラアミンモノマーを提供する。

Figure 2023004893000002
In order to solve the above technical problems, the present application provides the following technical solutions.
In a first aspect, the present application provides anthraquinone derivative tetraamine monomers characterized by having a structure represented by general formula I below.
Figure 2023004893000002

一実施形態において、アントラキノン誘導体テトラアミンモノマーにおいて2つのアミン基のみが重縮合反応することができるので、線状重合体を得ることができる。 In one embodiment, only two amine groups in the anthraquinone derivative tetraamine monomer can undergo polycondensation reactions, thus obtaining linear polymers.

第2の態様では、本出願は、第1の態様に記載のアントラキノン誘導体テトラアミンモノマーの調製方法を提供し、当該方法は、濃硫酸及び濃硝酸の存在下で、1,8-ジヒドロキシ-9,10-アントラキノンを1,8-ジヒドロキシ-2,4,5,7-テトラニトロ-9,10-アントラキノンにニトロ化し、続いてニトロ基をアミノ基に還元し、1,8-ジヒドロキシ-2,4,5,7-テトラアミノ-9,10-アントラキノンを得ることを含むことを特徴とする。 In a second aspect, the present application provides a process for the preparation of an anthraquinone derivative tetraamine monomer according to the first aspect, the process comprising the steps of 1,8-dihydroxy-9 in the presence of concentrated sulfuric acid and concentrated nitric acid. ,10-anthraquinone is nitrated to 1,8-dihydroxy-2,4,5,7-tetranitro-9,10-anthraquinone, followed by reduction of the nitro group to an amino group and 1,8-dihydroxy-2,4 , 5,7-tetraamino-9,10-anthraquinone.

もう一つの実施形態において、本出願は、第1の態様に記載のアントラキノン誘導体テトラアミンモノマーの調製方法を提供し、当該方法は、濃硫酸及び濃硝酸の存在下で、1,8-ジヒドロキシ-4,5-ジニトロ-9,10-アントラキノンを1,8-ジヒドロキシ-2,4,5,7-テトラニトロ-9,10-アントラキノンにニトロ化し、続いてニトロ基をアミノ基に還元し、1,8-ジヒドロキシ-2,4,5,7-テトラアミノ-9,10-アントラキノンを得ることを含むことを特徴とする。 In another embodiment, the present application provides a method for preparing an anthraquinone derivative tetraamine monomer according to the first aspect, the method comprising the steps of: 1,8-dihydroxy- Nitration of 4,5-dinitro-9,10-anthraquinone to 1,8-dihydroxy-2,4,5,7-tetranitro-9,10-anthraquinone followed by reduction of the nitro group to an amino group and 1, comprising obtaining 8-dihydroxy-2,4,5,7-tetraamino-9,10-anthraquinone.

第3の態様では、本出願は、第1の態様に記載のアントラキノン誘導体テトラアミンモノマーに由来する構造単位と、ジアミンモノマーに由来する構造単位と、酸無水物モノマーに由来する構造単位とを含む真性黒色ポリイミドであって、前記アントラキノン誘導体テトラアミンモノマーに由来する構造単位は、前記アントラキノン誘導体テトラアミンモノマーに由来する構造単位と前記ジアミンモノマーに由来する構造単位との総モル数の4%-100%を占めることを特徴とする真性黒色ポリイミドを提供する。好ましい実施形態において、前記アントラキノン誘導体テトラアミンモノマーに由来する構造単位は、前記アントラキノン誘導体テトラアミンモノマーに由来する構造単位とジ前記アミンモノマーに由来する構造単位との総モル数の4%-80%を占める。好ましい実施形態において、前記アントラキノン誘導体テトラアミンモノマーに由来する構造単位は、前記アントラキノン誘導体テトラアミンモノマーに由来する構造単位と前記ジアミンモノマーに由来する構造単位との総モル数の4%-10%を占める。 In a third aspect, the application includes structural units derived from the anthraquinone derivative tetraamine monomers, structural units derived from the diamine monomers, and structural units derived from the anhydride monomers of the first aspect. In the intrinsic black polyimide, the structural unit derived from the anthraquinone derivative tetraamine monomer is 4%-100 of the total number of moles of the structural unit derived from the anthraquinone derivative tetraamine monomer and the structural unit derived from the diamine monomer. % of intrinsic black polyimide. In a preferred embodiment, the structural unit derived from the anthraquinone derivative tetraamine monomer accounts for 4% to 80% of the total number of moles of the structural unit derived from the anthraquinone derivative tetraamine monomer and the structural unit derived from the di-amine monomer. occupy. In a preferred embodiment, the structural unit derived from the anthraquinone derivative tetraamine monomer accounts for 4% to 10% of the total number of moles of the structural unit derived from the anthraquinone derivative tetraamine monomer and the structural unit derived from the diamine monomer. Occupy

第1の態様の一実施形態では、前記アントラキノン誘導体テトラアミンモノマーと前記ジアミンモノマーの、反応に関与するアミン基の総モル数と、前記酸無水物モノマーの、反応に関与するカルボン酸無水物基の総モルとの比は1:1である。この実施形態では、アントラキノン誘導体テトラアミンモノマーに分子内水素結合が存在するため、オルト位とパラ位におけるアミン基は活性が異なり、2つのオルト位のアミン基のみが共重合反応に関与することができる。 In one embodiment of the first aspect, the total number of moles of amine groups participating in the reaction of said anthraquinone derivative tetraamine monomer and said diamine monomer and the carboxylic anhydride groups participating in the reaction of said anhydride monomer are to the total molar ratio is 1:1. In this embodiment, due to the presence of intramolecular hydrogen bonds in the anthraquinone derivative tetraamine monomer, the amine groups at the ortho and para positions have different activities, and only the two ortho amine groups can participate in the copolymerization reaction. can.

第1の態様の一実施形態では、前記酸無水物モノマーは、4,4’-(アセチレン-1,2-ジイル)ジフタル酸無水物、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2’-ビス(3,4-ジカルボン酸)ヘキサフルオロプロパン二無水物、4,4’-オキシジフタル酸無水物、2,3,3’,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、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、ナフタレン-1,4,5,8-テトラカルボン酸二無水物及びジフェニルスルフィド二無水物のうちの1つ又は複数である。 In one embodiment of the first aspect, the anhydride monomers are 4,4′-(acetylene-1,2-diyl)diphthalic anhydride, pyromellitic dianhydride, 3,3′,4, 4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3',4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 2,2'-bis(3,4-dicarboxylic acid) hexafluoropropane dianhydride, 4,4'-oxydiphthalic anhydride, 2,3,3',4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3',4,4'-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride, naphthalene-1 , 4,5,8-tetracarboxylic dianhydride and diphenyl sulfide dianhydride.

第1の態様の一実施形態では、前記ジアミンモノマーは、m-フェニレンジアミン、p-フェニレンジアミン、4,4’-ジアミノビフェニル、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノベンゾフェノン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’-ジアミノ-2,2’-ジメチルビフェニル、2-(4-アミノフェニル)-5-アミノベンゾオキサゾール、2-(4-アミノフェニル)-5-アミノベンズイミダゾール、1,4-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(3-ヒドロキシ-4-アミノフェノキシ)ベンゼン、2-(4-アミノフェニル)-6-アミノベンゾオキサゾール、2,2-p-フェニル-ビス(5-アミノベンゾオキサゾール)及び2,2’-p-フェニル-ビス(6-アミノベンゾオキサゾール)のうちの1つまたは複数である。
第4の態様では、本出願は、第3の態様に記載の真性黒色ポリイミドの調製方法を提供し、前記方法は、以下のステップを含むことを特徴とする。
In one embodiment of the first aspect, the diamine monomer is m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 4,4'-diaminobiphenyl, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 4 , 4'-diaminobenzophenone, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 1,3-bis(4-aminophenoxy)benzene, 1,4-bis(4-aminophenoxy)benzene, 4,4'-diamino-2, 2′-dimethylbiphenyl, 2-(4-aminophenyl)-5-aminobenzoxazole, 2-(4-aminophenyl)-5-aminobenzimidazole, 1,4-bis(3-aminophenoxy)benzene, 1 , 3-bis(3-hydroxy-4-aminophenoxy)benzene, 2-(4-aminophenyl)-6-aminobenzoxazole, 2,2-p-phenyl-bis(5-aminobenzoxazole) and 2, one or more of 2′-p-phenyl-bis(6-aminobenzoxazole).
In a fourth aspect, the present application provides a method for preparing an intrinsic black polyimide according to the third aspect, characterized in that said method comprises the following steps.

(1)無水・無酸素条件下で、第1の形態に記載のアントラキノン誘導体テトラアミンモノマーとジアミンモノマーを所定の重量比で混合し、溶解するまで攪拌して均一な溶液を形成し、次に酸無水物モノマーを添加し、冷水浴中で所定の時間撹拌及び反応させた後、黒色のポリアミック酸溶液が得られ;
(2)黒色のポリアミック酸溶液をイミド化して、真性黒色ポリイミドを得る。
(1) Under anhydrous and oxygen-free conditions, the anthraquinone derivative tetraamine monomer and the diamine monomer according to the first aspect are mixed in a predetermined weight ratio and stirred until dissolved to form a homogeneous solution, and then After adding the acid anhydride monomer and stirring and reacting in a cold water bath for a predetermined time, a black polyamic acid solution is obtained;
(2) imidizing a black polyamic acid solution to obtain an intrinsic black polyimide;

第4の態様の一実施形態では、前記黒色のポリアミック酸溶液のイミド化は、脱泡後、黒色のポリアミック酸溶液を自動フィルムコーティング機によって乾燥した清浄なガラス板に均一に塗布して、昇温硬化の手順を80℃/3時間、100℃/1時間、200℃/2時間、300℃/4時間とするようにイミド化反応を熱イミド化法によって実施することを含む。 In one embodiment of the fourth aspect, the imidization of the black polyamic acid solution is carried out by uniformly applying the black polyamic acid solution to a dry and clean glass plate by an automatic film coating machine after defoaming, and then lifting the black polyamic acid solution. The imidization reaction is carried out by a thermal imidization method such that the temperature curing procedure is 80° C./3 hours, 100° C./1 hour, 200° C./2 hours, 300° C./4 hours.

従来技術と比較して、本出願の有益な効果は、本出願の黒色ポリイミドが、遮光性能がよく、良好な機械的特性、熱安定性及び誘電特性を有し、全波長帯における光透過率が1%未満であることである。 Compared with the prior art, the beneficial effect of the present application is that the black polyimide of the present application has good light shielding performance, good mechanical properties, thermal stability and dielectric properties, and the light transmittance in the whole wavelength band is less than 1%.

図1は実施例1によるアントラキノン誘導体テトラアミンモノマーの紫外線吸収スペクトルを示す。1 shows the ultraviolet absorption spectrum of the anthraquinone derivative tetraamine monomer according to Example 1. FIG. 図2は実施例1によるアントラキノン誘導体テトラアミンモノマーの赤外線スペクトルを示す。2 shows the infrared spectrum of the anthraquinone derivative tetraamine monomer according to Example 1. FIG. 図3は実施例1によるアントラキノン誘導体テトラアミンモノマーの水素核磁気スペクトルを示す。3 shows the hydrogen nuclear magnetic spectrum of the anthraquinone derivative tetraamine monomer according to Example 1. FIG. 図4は、白いA4紙上の実施例3によるポリイミドの光学写真を示す。FIG. 4 shows an optical photograph of the polyimide according to Example 3 on white A4 paper.

黒色ポリイミドは、幅広い潜在的な用途の見通しがあるため、国内外の多くの研究チームの関心を呼び起こした。例えば、公開番号CN105860112Bの中国発明特許は、PI前駆体ポリアミック酸(PAA)溶液をポリアクリロニトリル溶液とブレンドすることにより、PIの優れた機械的特性とPAN予備酸化後の不透明な黒色膜の両方を備えた黒色フィルムが得られることを開示した。公開番号CN105482115Bの中国発明特許は、カーボンブラックまたは炭素繊維粉末などの黒色フィラー及びカップリング剤をポリアミック酸溶液に添加し、次に脱泡してキャストすることでフィルムを形成する方法を報告した。公開番号CN108017910Aの中国発明特許出願は、カーボンブラック顔料をポリアミック酸溶液に添加し、濾過後に凝集剤を添加し、次に脱泡してキャストすることでフィルムを形成する方法を報告した。公開番号CN110387040Aの中国発明特許出願は、遷移金属窒化物、遷移金属炭化物、遷移金属ホウ化物及び貴金属などの導電性ナノ粒子、並びにグラフェン、炭素系ナノ材料、黒色顔料、黒色染料などをポリアミック酸溶液に添加し、脱泡してキャストすることでフイルムを形成する方法を報告し、遮蔽性が大幅に向上している。公開番号CN108976447Aの中国発明特許出願は、異なる粒子サイズのカーボンブラックをポリアミック酸溶液に添加し、次に脱泡及び塗布して、極薄の黒色ポリイミドフィルムを調製する方法を報告した。 Black polyimide has aroused the interest of many research teams at home and abroad due to its broad potential application prospects. For example, a Chinese invention patent with publication number CN105860112B discloses that by blending a PI precursor polyamic acid (PAA) solution with a polyacrylonitrile solution, both the excellent mechanical properties of PI and an opaque black film after PAN pre-oxidation are achieved. It was disclosed that a black film with a A Chinese invention patent with publication number CN105482115B reported a method of adding a black filler such as carbon black or carbon fiber powder and a coupling agent to a polyamic acid solution, followed by degassing and casting to form a film. A Chinese invention patent application with publication number CN108017910A reported a method of adding carbon black pigment into a polyamic acid solution, adding a flocculant after filtering, then defoaming and casting to form a film. The Chinese invention patent application with publication number CN110387040A describes conductive nanoparticles such as transition metal nitrides, transition metal carbides, transition metal borides and noble metals, as well as graphene, carbon-based nanomaterials, black pigments, black dyes, etc. in polyamic acid solution. We reported a method of forming a film by adding it to, defoaming, and casting, and the shielding property was greatly improved. A Chinese invention patent application with publication number CN108976447A reported a method to prepare ultra-thin black polyimide films by adding carbon black with different particle sizes into a polyamic acid solution, followed by defoaming and coating.

真性黒色ポリイミドは、優れた遮光特性を備えているだけでなく、モノマーの種類と使用量を調整することで、機械的、熱的、及び電気的特性を向上させることができる。従って、真性黒色ポリイミドの新しい調製方法を継続的に開発することは非常に重要である。
一実施形態では、本出願は、下記の一般式Iに表される構造を有する新規なアントラキノン誘導体テトラアミンモノマーを提供する。

Figure 2023004893000003
Intrinsic black polyimide not only has excellent light-shielding properties, but also can improve mechanical, thermal, and electrical properties by adjusting the type and amount of monomer used. Therefore, it is of great importance to continuously develop new preparation methods for intrinsic black polyimides.
In one embodiment, the present application provides novel anthraquinone derivative tetraamine monomers having a structure represented by general formula I below.
Figure 2023004893000003

一実施形態では、本出願は、上記アントラキノン誘導体テトラアミンモノマーの調製方法を提供し、当該方法は、濃硫酸及び濃硝酸の存在下で、1,8-ジヒドロキシ-9,10-アントラキノンを1,8-ジヒドロキシ-2,4,5,7-テトラニトロ-9,10-アントラキノンにニトロ化し、続いてニトロ基をアミノ基に還元し、1,8-ジヒドロキシ-2,4,5,7-テトラアミノ-9,10-アントラキノンを得ることを含む。 In one embodiment, the present application provides a method for preparing the above anthraquinone derivative tetraamine monomer, the method comprising converting 1,8-dihydroxy-9,10-anthraquinone to 1,8-dihydroxy-9,10-anthraquinone in the presence of concentrated sulfuric acid and concentrated nitric acid. nitration to 8-dihydroxy-2,4,5,7-tetranitro-9,10-anthraquinone followed by reduction of the nitro group to an amino group and 1,8-dihydroxy-2,4,5,7-tetraamino -9,10-anthraquinone.

もう一つの実施形態では、アントラキノン誘導体テトラアミンモノマーの調製方法は、濃硫酸及び濃硝酸の存在下で、1,8-ジヒドロキシ-4,5-ジニトロ-9,10-アントラキノンを1,8-ジヒドロキシ-2,4,5,7-テトラニトロ-9,10-アントラキノンにニトロ化し、続いてニトロ基をアミノ基に還元し、1,8-ジヒドロキシ-2,4,5,7-テトラアミノ-9,10-アントラキノンを得ることを含む。 In another embodiment, a method for preparing an anthraquinone derivative tetraamine monomer comprises converting 1,8-dihydroxy-4,5-dinitro-9,10-anthraquinone to 1,8-dihydroxy in the presence of concentrated sulfuric acid and concentrated nitric acid. -2,4,5,7-tetranitro-9,10-anthraquinone followed by reduction of the nitro group to an amino group, 1,8-dihydroxy-2,4,5,7-tetraamino-9, including obtaining 10-anthraquinone.

一実施形態では、本出願はまた、上記アントラキノン誘導体テトラアミンモノマー、ジアミンモノマー及び酸無水物モノマーを反応させることによって形成された真性黒色ポリイミドを提供する。当該実施形態において、アントラキノン誘導体テトラアミンモノマーの含有量は、好ましくは、すべてのアミンモノマーの総モルの4%-100%である。第1の態様では、アントラキノン誘導体テトラアミンモノマーの含有量がすべてのアミンモノマーの総モルの4%未満である場合、調製されたポリイミドは、純粋な黒色ではなく、黄色から暗緑色を呈する。別の態様では、アントラキノン誘導体テトラアミンモノマーの含有量がすべてのアミンモノマーの総モルの10%を超える場合、得られた真性黒色ポリイミドフィルムのLAB値はあまり変化しない。従って、好ましい一実施形態において、アントラキノン誘導体テトラアミンモノマーの含有量は、好ましくは、すべてのアミンモノマーの総モルの4%-10%である。 In one embodiment, the application also provides an intrinsic black polyimide formed by reacting the above anthraquinone derivative tetraamine monomer, diamine monomer and anhydride monomer. In such embodiments, the content of the anthraquinone derivative tetraamine monomer is preferably 4%-100% of the total moles of all amine monomers. In a first aspect, when the content of the anthraquinone derivative tetraamine monomer is less than 4% of the total moles of all amine monomers, the prepared polyimide exhibits a yellow to dark green color instead of pure black. In another aspect, when the content of anthraquinone derivative tetraamine monomer exceeds 10% of the total moles of all amine monomers, the LAB value of the resulting intrinsic black polyimide film does not change significantly. Therefore, in one preferred embodiment, the content of anthraquinone derivative tetraamine monomer is preferably 4%-10% of the total moles of all amine monomers.

本出願はまた、まず、アントラキノン誘導体テトラアミンモノマー、ジアミンモノマー及び酸無水物モノマーを反応させてポリアミック酸溶液を得、次に、ポリアミック酸溶液をイミド化して、真性黒色ポリイミドを得ることを含む、上記黒色真性ポリイミドの調製方法に関する。
実施例
The present application also includes first reacting an anthraquinone derivative tetraamine monomer, a diamine monomer and an anhydride monomer to obtain a polyamic acid solution, and then imidizing the polyamic acid solution to obtain an intrinsic black polyimide. It relates to a method for preparing the above black intrinsic polyimide.
Example

本出願は、実施例を参照して、以下でさらに記述及び説明される。特に指定のない限り、使用するすべての化学原料は市場から購入できる。当業者は、以下の実施例が単なる例示であることを理解することができる。
以下の実施例では、使用される特性評価方法は次のとおりである。
水素核磁気共鳴スペクトル(H NMR):
The application is further described and explained below with reference to examples. Unless otherwise specified, all chemical raw materials used are commercially available. Those skilled in the art can appreciate that the following examples are merely illustrative.
In the examples below, the characterization methods used are as follows.
Hydrogen nuclear magnetic resonance spectrum ( 1 H NMR):

反応生成物及び中間体の核磁気共鳴(H NMR)スペクトルは、ドイツのブルカーAVANCE III HD 400/500で得られる。サンプルの準備方法:清潔で乾燥したガラスNMRチューブで、約10mgのサンプルを約0.5mLの重水素化試薬に完全に溶解する。溶解性の高い生成物は、室温で溶媒としての重水素化クロロホルム(CDCl)に溶解する一方、溶解性の低い生成物は、溶媒として重水素化ジメチルスルホキシド(DMSO-d6)を使用する。DMSO-d6は、より低い室温で固化しやすいため、サンプルを添加する前にヘアドライヤーでブローする必要がある。室温で試験する場合、テトラメチルシラン(TMS)を内部標準として使用し、化学シフトは0ppmである。
フーリエ変換赤外分光法(FT-IR):
Nuclear magnetic resonance ( 1 H NMR) spectra of reaction products and intermediates were obtained on a Bruker AVANCE III HD 400/500, Germany. Sample preparation method: In a clean, dry glass NMR tube, completely dissolve approximately 10 mg of sample in approximately 0.5 mL of deuterated reagent. The highly soluble product dissolves in deuterated chloroform (CDCl 3 ) as solvent at room temperature, while the less soluble product uses deuterated dimethyl sulfoxide (DMSO-d6) as solvent. DMSO-d6 tends to solidify at lower room temperature and needs to be blown with a hair dryer before adding the sample. When tested at room temperature, tetramethylsilane (TMS) is used as internal standard and the chemical shift is 0 ppm.
Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR):

乾燥した環境で、Nicolet iS5(ThermoFisher Scientific, Inc., USA)フーリエ変換赤外分光計(FTIR)のATRモードをテストに使用し、テストの前に、モノマー(4NADA)をまず80℃の真空オーブンに2時間入れて置いて水分を取り除く。スキャン範囲は4000-650cm-1、解像度は2cm-1、スキャン回数は32回に設定され、平均値を自動的に取得する。
紫外可視スペクトル(UV-Vis):
In a dry environment, ATR mode of a Nicolet iS5 (ThermoFisher Scientific, Inc., USA) Fourier Transform Infrared Spectrometer (FTIR) was used for testing, and prior to testing, the monomer (4NADA) was first placed in a vacuum oven at 80°C. Leave it in for 2 hours to remove moisture. The scan range is set to 4000-650 cm −1 , the resolution is set to 2 cm −1 , the number of scans is set to 32, and the average value is automatically obtained.
Ultraviolet Visible Spectrum (UV-Vis):

真性黒色ポリイミドフィルムの光透過率は、日本島津UV-2600分光光度計で分析し、スキャン範囲は360-800cm-1に設定される。モノマーのUV吸光度も日本島津UV-2600分光光度計で分析し、希薄溶液の吸光度を検出する。モノマー濃度は30μMで、選択した溶媒はN,N-ジメチルホルムアミドである。
CIELAB色空間:
The light transmittance of the intrinsic black polyimide film is analyzed with a Japan Shimadzu UV-2600 spectrophotometer, the scan range is set at 360-800 cm −1 . The UV absorbance of the monomer is also analyzed with a Nippon Shimadzu UV-2600 spectrophotometer to detect the absorbance of dilute solutions. The monomer concentration is 30 μM and the solvent of choice is N,N-dimethylformamide.
CIELAB color space:

調製された真性黒色ポリイミドフィルムの反射率は、米国PerkinElmer会社のLAMBDA950UV/Vis/NIR分光光度計で試験される。組み込みの変換式と、使用されるCIE標準光源D65の相対スペクトル関数分布及びCIE1976標準色度オブザーバーを組み合わせることにより、L、a、bパラメーター値が色域変換計算によって得られる。採用される光源は標準光源D65で、観測角度は10°である。
熱性能分析(TGA&DMA&TMA):
The reflectance of the prepared intrinsic black polyimide film is tested with LAMBDA 950 UV/Vis/NIR spectrophotometer from PerkinElmer, USA. By combining the built-in conversion formulas with the relative spectral function distribution of the CIE standard illuminant D65 used and the CIE 1976 standard chromaticity observer, the L * , a * , b * parameter values are obtained by gamut conversion calculations. The illuminant employed is standard illuminant D65 and the observation angle is 10°.
Thermal Performance Analysis (TGA & DMA & TMA):

真性黒色ポリイミドフィルムの熱重量分析は、窒素保護下でTA Discovery 550型熱重量分析装置(TGA)で実行され、ガス流量は50mL/minであり、温度を20℃/minで室温から120℃まで上昇させ、15分間滞在した後、温度を10℃/minで50℃から800℃に上昇させた。 Thermogravimetric analysis of intrinsic black polyimide films was performed on a TA Discovery 550 Thermogravimetric Analyzer (TGA) under nitrogen protection, with a gas flow rate of 50 mL/min and a temperature of 20°C/min from room temperature to 120°C. After rising and dwelling for 15 minutes, the temperature was increased from 50°C to 800°C at 10°C/min.

ガラス転移温度(Tg)は、TA Q800動的熱機械分析装置(DMA)で実行され、真性黒色ポリイミドフィルムを同じ幅(0.5cm)の長方形のストリップにカットし、負荷周波数を1Hzに設定し、窒素保護下で温度を5℃/minの速度で30℃から500℃に上昇させる。 Glass transition temperature (Tg) was performed on a TA Q800 dynamic thermomechanical analyzer (DMA) by cutting intrinsic black polyimide film into rectangular strips of equal width (0.5 cm) and setting the loading frequency to 1 Hz. , the temperature is increased from 30° C. to 500° C. at a rate of 5° C./min under nitrogen protection.

真性黒色ポリイミドフィルムの熱寸法安定性は、引張モードのTAQ 400熱機械分析装置(TMA)で、温度の上昇に伴うストリップサイズの変化を測定することにより分析した。真性黒色ポリイミドフィルムを均一な幅(0.5cm)の細長いストリップに調製し、静的負荷は0.05N、昇温速度は10℃/min、昇温範囲は室温から400℃、窒素流量は50mL/minでした。プログラム昇温ステップは2つの部分に分かれており、1番目のステップは、同じ速度で昇温してから冷却し、熱イミド化中のフィルムの残留内部応力を除去することであり、2番目のステップは400℃までの加熱の曲線データを記録する。
機械的特性分析:
The thermal dimensional stability of intrinsic black polyimide films was analyzed on a TAQ 400 thermomechanical analyzer (TMA) in tensile mode by measuring the change in strip size with increasing temperature. Intrinsic black polyimide film was prepared into a long strip of uniform width (0.5 cm), static load was 0.05 N, heating rate was 10°C/min, heating range was room temperature to 400°C, nitrogen flow was 50 mL. / min. The programmed heating step is divided into two parts, the first step is heating at the same rate and then cooling to relieve residual internal stress in the film during thermal imidization, the second step is The steps record curve data for heating up to 400°C.
Mechanical property analysis:

真性黒色ポリイミドフィルムの機械的特性は、三思泰捷SUST CMT1104電子万能試験機によって測定された。サンプルは幅1cmの長方形のストリップにカットされ、引っ張り速度は5mm/minであり、ASTM D882-02試験基準に従って、複数の有効な試験結果の平均値を取った。
誘電性能分析:
The mechanical properties of the intrinsic black polyimide film were measured by a Sansi Taijie SUST CMT1104 electronic universal testing machine. The samples were cut into 1 cm wide rectangular strips, the pull speed was 5 mm/min, and multiple valid test results were averaged according to ASTM D882-02 test standard.
Dielectric performance analysis:

真性黒色ポリイミドフィルムの誘電特性は、カナダKeysight N5227Bネットワークアナライザーによって測定され、辺の長さが3*4mmを超える長方形のサンプルを準備して誘電率及び誘電損失の試験を行った。サンプルは80℃で2時間乾燥した後、センサーに配置し、テスト周波数を選択してテストに供した。テスト周波数は24GHz、40GHz、及び60GHzであり、サンプルの厚さは25ミクロン、媒体は空気であった。
モノマー合成実施例
実施例1
The dielectric properties of intrinsic black polyimide films were measured by a Canadian Keysight N5227B network analyzer, and rectangular samples with side lengths greater than 3*4 mm were prepared for dielectric constant and dielectric loss tests. After the sample was dried at 80° C. for 2 hours, it was placed on the sensor and the test frequency was selected for testing. The test frequencies were 24 GHz, 40 GHz, and 60 GHz, the sample thickness was 25 microns, and the medium was air.
Monomer Synthesis Example Example 1

三口フラスコに1,8-ジヒドロキシ-9,10-アントラキノン(1.0mmol)を加え、0℃で5mlの濃硫酸と4mlの濃硝酸を加え、4時間激しく機械的に攪拌した後、砕いた氷に注ぎ、吸引濾過で溶媒を除去し、固体物質を水/飽和重炭酸ナトリウム溶液で洗浄し、真空中で一晩乾燥させて、黄色の粗生成物1を得た。 Add 1,8-dihydroxy-9,10-anthraquinone (1.0 mmol) to a three-necked flask, add 5 ml of concentrated sulfuric acid and 4 ml of concentrated nitric acid at 0° C., stir vigorously mechanically for 4 hours, and add crushed ice. The solvent was removed by suction filtration and the solid material was washed with water/saturated sodium bicarbonate solution and dried in vacuo overnight to give yellow crude product 1.

粗生成物1を、シリカゲルクロマトグラフィー(ショートカラム)により精製し、溶離液(メタノール)で溶出して、黄色の生成物1,8-ジヒドロキシ-2,4,5,7-テトラニトロ-9,10-アントラキノンを得た。 The crude product 1 is purified by silica gel chromatography (short column) eluting with the eluent (methanol) to give the yellow product 1,8-dihydroxy-2,4,5,7-tetranitro-9,10 - an anthraquinone is obtained.

上記の黄色の生成物(1mmol)を秤量し、フラスコ内でエタノールに溶解し、NaS・9HO(8mmol)を秤量し、蒸留水で飽和状態まで溶解し、フラスコに加えた。混合物を12時間還流反応させ;室温に冷却した後、それを、準備した氷水混合物に注ぎ、絶えず撹拌していた。濾過後、水で洗浄し、一晩真空乾燥して、黒色の目的生成物である1,8-ジヒドロキシ-2,4,5,7-テトラアミノ-9,10-アントラキノンが得られた。 The above yellow product (1 mmol) was weighed and dissolved in ethanol in a flask, Na 2 S.9H 2 O (8 mmol) was weighed, dissolved to saturation with distilled water and added to the flask. The mixture was refluxed for 12 hours; after cooling to room temperature, it was poured into the prepared ice-water mixture with constant stirring. After filtration, washing with water and vacuum drying overnight gave the black desired product 1,8-dihydroxy-2,4,5,7-tetraamino-9,10-anthraquinone.

上記のモノマーの紫外線吸収スペクトルと赤外スペクトルを測定し、その結果をそれぞれ図1と図2に示す。図1に示すように、モノマーは400-700nmの可視光帯域において強い吸収を示し、同時に、半値幅は150nm近くに達し、それ自体の平面共役構造と分子内水素結合の影響と相まって、モノマーは黒色を呈することとなる。図2に示すように、3500-3200cm-1にある赤外線吸収ピークは、オルトアミノ基とパラアミノ基に順番に属することができ、ピークのシフトとピークの広がりは両方とも、後者に分子内水素結合があること、つまり、2つのアミノ基の間に反応性に違いがあることを示している。同時に、1567cm-1に現れたカルボニルピークは、分子内にさまざまな水素結合があること、つまり、カルボニル基がヒドロキシル基及びパラアミノ基と分子内水素結合を形成していることも示している。この異常な水素結合により、通常1700cm-1付近に現れるカルボニルピークが1567cm-1に低下した。
アミノ基間のこの活性の違いは、図3でも確認されており、つまり、オルトアミノ水素のNMRピークはより高い磁場で現れる。
実施例1による1,8-ジヒドロキシ-2,4,5,7-テトラアミノ-9,10-アントラキノンのモル吸光係数も測定された。
The ultraviolet absorption spectrum and infrared spectrum of the above monomer were measured, and the results are shown in FIGS. 1 and 2, respectively. As shown in FIG. 1, the monomer exhibits strong absorption in the visible light band of 400-700 nm, and at the same time, the half-width reaches nearly 150 nm. It becomes black. As shown in FIG. 2, the infrared absorption peaks at 3500-3200 cm −1 can belong to the ortho-amino group and the para-amino group in turn, and both the peak shift and the peak broadening are due to the intramolecular hydrogen bonding in the latter. This indicates that there is a difference in reactivity between the two amino groups. At the same time, the carbonyl peak appearing at 1567 cm −1 indicates that there are various hydrogen bonds within the molecule, that is, the carbonyl group forms intramolecular hydrogen bonds with the hydroxyl group and the para-amino group. Due to this unusual hydrogen bonding, the carbonyl peak that normally appears around 1700 cm -1 was lowered to 1567 cm -1 .
This activity difference between amino groups is also confirmed in FIG. 3, that is, the NMR peaks of the ortho-amino hydrogen appear at higher fields.
The molar extinction coefficient of 1,8-dihydroxy-2,4,5,7-tetraamino-9,10-anthraquinone according to Example 1 was also measured.

モル吸光係数の計算方法は次のとおりである。
モル吸光係数とは、濃度が1mol/Lのときの吸光係数を指し、εで表される。その計算式は次のとおりである。

Figure 2023004893000004
ここで、Aは紫外分光光度計で測定される紫外吸光度、εはモル吸光係数、bは吸収セルの厚さ、cは測定しようとする液体のモル濃度である。 The method for calculating the molar extinction coefficient is as follows.
The molar absorption coefficient refers to the absorption coefficient at a concentration of 1 mol/L and is represented by ε. The calculation formula is as follows.
Figure 2023004893000004
Here, A is the ultraviolet absorbance measured with an ultraviolet spectrophotometer, ε is the molar extinction coefficient, b is the thickness of the absorption cell, and c is the molar concentration of the liquid to be measured.

従って、1,8-ジヒドロキシ-2,4,5,7-テトラアミノ-9,10-アントラキノンの紫外吸収スペクトルと組み合わせると、最大吸収波長λmaxでのモル吸光係数は約10L/(mol・cm)になり、ここで、測定しようとする液体のモル濃度は30μM、吸収セルの厚さは1cm、最大吸収波長での吸光度は0.296であり、このとき、当該希釈溶液はまだ濃い青色に見え、モル吸光係数が十分に強い、と分かる。
実施例2
Therefore, when combined with the ultraviolet absorption spectrum of 1,8-dihydroxy-2,4,5,7-tetraamino-9,10-anthraquinone, the molar extinction coefficient at the maximum absorption wavelength λmax is about 10 5 L/(mol· cm), where the molarity of the liquid to be measured is 30 μM, the thickness of the absorption cell is 1 cm, the absorbance at the maximum absorption wavelength is 0.296, and the diluted solution is still dark blue. , indicating that the molar extinction coefficient is sufficiently strong.
Example 2

三口フラスコに1,8-ジヒドロキシ-4,5-ジニトロ-9,10-アントラキノン(1.0mmol)を加え、0℃で3mlの濃硫酸と2mlの濃硝酸を加え、4時間激しく機械的に攪拌した後、砕いた氷に注ぎ、吸引濾過で溶媒を除去し、固体物質を水/飽和重炭酸ナトリウム溶液で洗浄し、真空中で一晩乾燥させて、黄色の粗生成物1を得た。 Add 1,8-dihydroxy-4,5-dinitro-9,10-anthraquinone (1.0 mmol) to a three-necked flask, add 3 ml of concentrated sulfuric acid and 2 ml of concentrated nitric acid at 0° C., and stir vigorously for 4 hours. After washing, it was poured into crushed ice, the solvent was removed by suction filtration, the solid material was washed with water/saturated sodium bicarbonate solution and dried in vacuo overnight to give yellow crude product 1.

粗生成物1をメタノールに溶解し、次にシクロヘキサンを加えて再結晶化して、黄色の生成物1,8-ジヒドロキシ-2,4,5,7-テトラニトロ-9,10-アントラキノンを得た。 The crude product 1 was dissolved in methanol and then recrystallized by adding cyclohexane to give the yellow product 1,8-dihydroxy-2,4,5,7-tetranitro-9,10-anthraquinone.

上記の黄色の生成物(1mmol)を秤量し、フラスコ内でN,N-ジメチルホルムアミドに溶解し、そして0.01gのパラジウム炭素を秤量してフラスコに加えた。混合物を水素雰囲気下で標準大気圧で12時間還流し反応させ;室温に冷却した後、準備した水に注ぎ、絶えず撹拌していた。濾過後、水で洗浄し、一晩真空乾燥して、黒色の目的生成物である1,8-ジヒドロキシ-2,4,5,7-テトラアミノ-9,10-アントラキノンが得られた。
上記のモノマーの紫外線吸収スペクトルと赤外スペクトルを測定し、その結果をそれぞれ図1と図2に示す。
上記の精製及び還元手段は、実施例1の精製及び還元手段と交換可能に使用することができる。
The above yellow product (1 mmol) was weighed and dissolved in N,N-dimethylformamide in a flask, and 0.01 g of palladium on carbon was weighed and added to the flask. The mixture was refluxed and reacted under hydrogen atmosphere at standard atmospheric pressure for 12 hours; after cooling to room temperature, it was poured into prepared water with constant stirring. After filtration, washing with water and vacuum drying overnight gave the black desired product 1,8-dihydroxy-2,4,5,7-tetraamino-9,10-anthraquinone.
The ultraviolet absorption spectrum and infrared spectrum of the above monomer were measured, and the results are shown in FIGS. 1 and 2, respectively.
The purification and reduction means described above can be used interchangeably with the purification and reduction means of Example 1.

真性黒色ポリイミドの調製実施例
実施例3
本実施例は、真性黒色ポリイミドPI-1の合成に関するものである。
Preparation example of intrinsic black polyimide Example 3
This example relates to the synthesis of intrinsic black polyimide PI-1.

モル比が4:96である1,8-ジヒドロキシ-2,4,5,7-テトラアミノ-9,10-アントラキノンとODA(4,4’-ジアミノジフェニルエーテル)、及びPMDA(ピロメリット酸二無水物)によって黒色ポリイミドフィルムを調製し、固形分が15.3%であった。前記アントラキノン誘導体テトラアミンモノマーと前記ジアミンモノマーの、反応に関与するアミン基の総モル数と、前記酸無水物モノマーの、反応に関与するカルボン酸無水物基の総モル数との比は1:1であった。 1,8-dihydroxy-2,4,5,7-tetraamino-9,10-anthraquinone and ODA (4,4′-diaminodiphenyl ether) in a molar ratio of 4:96, and PMDA (pyromellitic dianhydride) A black polyimide film was prepared by the method) and had a solids content of 15.3%. The ratio of the total number of moles of amine groups participating in the reaction in the anthraquinone derivative tetraamine monomer and the diamine monomer to the total number of moles of carboxylic anhydride groups participating in the reaction in the acid anhydride monomer is 1: was 1.

窒素導入口、メカニカルスターラー、及び冷水浴を備えた100mLの三口丸底フラスコに、十分な水と酸素の除去及び窒素保護の条件下で、0.36mmolの目的モノマー、5.64mmolのODA、及び10mlのDMAcを加え、溶解して均一な溶液を形成するまで撹拌した;上記の溶液に合計6mmolのPMDAを3回加え、冷水浴中で14時間撹拌し、反応させた後、特定の粘度を有する黒色のポリアミック酸溶液が得られた。 In a 100 mL 3-neck round-bottom flask equipped with a nitrogen inlet, mechanical stirrer, and cold water bath, under conditions of sufficient water and oxygen exclusion and nitrogen protection, 0.36 mmol of the desired monomer, 5.64 mmol of ODA, and 10 ml of DMAc was added and stirred until dissolved to form a homogeneous solution; a total of 6 mmol of PMDA was added to the above solution three times, stirred in a cold water bath for 14 hours, reacted, and then reached a certain viscosity. A black polyamic acid solution with

上記ポリアミック酸溶液を、脱泡後、自動フィルムコーティング機によって乾燥した清浄なガラス板上に均一に塗布し、熱イミド化法を採用してイミド化反応を実施した。昇温硬化の手順は以下の通りである:80℃/3時間、100℃/1時間、200℃/2時間、300℃/4時間。
実施例4
本実施例は、真性黒色ポリイミドPI-2の合成に関するものである。
After defoaming, the above polyamic acid solution was uniformly coated on a dry and clean glass plate using an automatic film coating machine, and imidization reaction was carried out by employing a thermal imidization method. The procedure for temperature programmed curing is as follows: 80°C/3 hours, 100°C/1 hour, 200°C/2 hours, 300°C/4 hours.
Example 4
This example relates to the synthesis of intrinsic black polyimide PI-2.

モル比が6:94である1,8-ジヒドロキシ-2,4,5,7-テトラアミノ-9,10-アントラキノンとODA(4,4’-ジアミノジフェニルエーテル)、及びPMDA(ピロメリット酸二無水物)によって黒色ポリイミドフィルムを調製し、固形分が15.3%であった。前記アントラキノン誘導体テトラアミンモノマーと前記ジアミンモノマーの、反応に関与するアミン基の総モル数と、前記酸無水物モノマーの、反応に関与するカルボン酸無水物基の総モル数との比は1:1であった。 1,8-dihydroxy-2,4,5,7-tetraamino-9,10-anthraquinone and ODA (4,4'-diaminodiphenyl ether) in a molar ratio of 6:94, and PMDA (pyromellitic dianhydride) A black polyimide film was prepared by the method) and had a solids content of 15.3%. The ratio of the total number of moles of amine groups participating in the reaction in the anthraquinone derivative tetraamine monomer and the diamine monomer to the total number of moles of carboxylic anhydride groups participating in the reaction in the acid anhydride monomer is 1: was 1.

窒素導入口、メカニカルスターラー、及び冷水浴を備えた100mLの三口丸底フラスコに、十分な水と酸素の除去及び窒素保護の条件下で、0.36mmolの目的モノマー、5.64mmolのODA、及び10mlのDMAcを加え、溶解して均一な溶液を形成するまで撹拌した;上記の溶液に合計6mmolのPMDAを3回加え、冷水浴中で14時間撹拌し、反応させた後、特定の粘度を有する黒色のポリアミック酸溶液が得られた。 In a 100 mL 3-neck round-bottom flask equipped with a nitrogen inlet, mechanical stirrer, and cold water bath, under conditions of sufficient water and oxygen exclusion and nitrogen protection, 0.36 mmol of the desired monomer, 5.64 mmol of ODA, and 10 ml of DMAc was added and stirred until dissolved to form a homogeneous solution; a total of 6 mmol of PMDA was added to the above solution three times, stirred in a cold water bath for 14 hours, reacted, and then reached a certain viscosity. A black polyamic acid solution with

上記ポリアミック酸溶液を、脱泡後、自動フィルムコーティング機によって乾燥した清浄なガラス板上に均一に塗布し、熱イミド化法を採用してイミド化反応を実施した。昇温硬化の手順は以下の通りである:80℃/3時間、100℃/1時間、200℃/2時間、300℃/4時間。
実施例5
本実施例は、真性黒色ポリイミドPI-3の合成に関するものである。
After defoaming, the above polyamic acid solution was uniformly coated on a dry and clean glass plate using an automatic film coating machine, and imidization reaction was carried out by employing a thermal imidization method. The procedure for temperature programmed curing is as follows: 80°C/3 hours, 100°C/1 hour, 200°C/2 hours, 300°C/4 hours.
Example 5
This example relates to the synthesis of intrinsic black polyimide PI-3.

モル比が8:92である1,8-ジヒドロキシ-2,4,5,7-テトラアミノ-9,10-アントラキノンとODA(4,4’-ジアミノジフェニルエーテル)、及びPMDA(ピロメリット酸二無水物)によって黒色ポリイミドフィルムを調製し、固形分が15.3%であった。前記アントラキノン誘導体テトラアミンモノマーと前記ジアミンモノマーの、反応に関与するアミン基の総モル数と、前記酸無水物モノマーの、反応に関与するカルボン酸無水物基の総モル数との比は1:1であった。 1,8-dihydroxy-2,4,5,7-tetraamino-9,10-anthraquinone and ODA (4,4'-diaminodiphenyl ether) in a molar ratio of 8:92, and PMDA (pyromellitic dianhydride) A black polyimide film was prepared by the method) and had a solids content of 15.3%. The ratio of the total number of moles of amine groups participating in the reaction in the anthraquinone derivative tetraamine monomer and the diamine monomer to the total number of moles of carboxylic anhydride groups participating in the reaction in the acid anhydride monomer is 1: was 1.

窒素導入口、メカニカルスターラー、及び冷水浴を備えた100mLの三口丸底フラスコに、十分な水と酸素の除去及び窒素保護の条件下で、0.36mmolの目的モノマー、5.64mmolのODA、及び10mlのDMAcを加え、溶解して均一な溶液を形成するまで撹拌した;上記の溶液に合計6mmolのPMDAを3回加え、冷水浴中で14時間撹拌し、反応させた後、特定の粘度を有する黒色のポリアミック酸溶液が得られた。 In a 100 mL 3-neck round-bottom flask equipped with a nitrogen inlet, mechanical stirrer, and cold water bath, under conditions of sufficient water and oxygen exclusion and nitrogen protection, 0.36 mmol of the desired monomer, 5.64 mmol of ODA, and 10 ml of DMAc was added and stirred until dissolved to form a homogeneous solution; a total of 6 mmol of PMDA was added to the above solution three times, stirred in a cold water bath for 14 hours, reacted, and then reached a certain viscosity. A black polyamic acid solution with

上記ポリアミック酸溶液を、脱泡後、自動フィルムコーティング機によって乾燥した清浄なガラス板上に均一に塗布し、熱イミド化法を採用してイミド化反応を実施した。昇温硬化の手順は以下の通りである:80℃/3時間、100℃/1時間、200℃/2時間、300℃/4時間。
実施例6
本実施例は、真性黒色ポリイミドPI-4の合成に関するものである。
After defoaming, the above polyamic acid solution was uniformly coated on a dry and clean glass plate using an automatic film coating machine, and imidization reaction was carried out by employing a thermal imidization method. The procedure for temperature programmed curing is as follows: 80°C/3 hours, 100°C/1 hour, 200°C/2 hours, 300°C/4 hours.
Example 6
This example relates to the synthesis of intrinsic black polyimide PI-4.

モル比が10:90である1,8-ジヒドロキシ-2,4,5,7-テトラアミノ-9,10-アントラキノンとODA(4,4’-ジアミノジフェニルエーテル)、及びPMDA(ピロメリット酸二無水物)によって黒色ポリイミドフィルムを調製し、固形分が15.3%であった。前記アントラキノン誘導体テトラアミンモノマーと前記ジアミンモノマーの、反応に関与するアミン基の総モル数と、前記酸無水物モノマーの、反応に関与するカルボン酸無水物基の総モル数との比は1:1であった。 1,8-dihydroxy-2,4,5,7-tetraamino-9,10-anthraquinone and ODA (4,4′-diaminodiphenyl ether) in a molar ratio of 10:90, and PMDA (pyromellitic dianhydride) A black polyimide film was prepared by the method) and had a solids content of 15.3%. The ratio of the total number of moles of amine groups participating in the reaction in the anthraquinone derivative tetraamine monomer and the diamine monomer to the total number of moles of carboxylic anhydride groups participating in the reaction in the acid anhydride monomer is 1: was 1.

窒素導入口、メカニカルスターラー、及び冷水浴を備えた100mLの三口丸底フラスコに、十分な水と酸素の除去及び窒素保護の条件下で、0.36mmolの目的モノマー、5.64mmolのODA、及び10mlのDMAcを加え、溶解して均一な溶液を形成するまで撹拌した;上記の溶液に合計6mmolのPMDAを3回加え、冷水浴中で14時間撹拌し、反応させた後、特定の粘度を有する黒色のポリアミック酸溶液が得られた。 In a 100 mL 3-neck round-bottom flask equipped with a nitrogen inlet, mechanical stirrer, and cold water bath, under conditions of sufficient water and oxygen exclusion and nitrogen protection, 0.36 mmol of the desired monomer, 5.64 mmol of ODA, and 10 ml of DMAc was added and stirred until dissolved to form a homogeneous solution; a total of 6 mmol of PMDA was added to the above solution three times, stirred in a cold water bath for 14 hours, reacted, and then reached a certain viscosity. A black polyamic acid solution with

上記ポリアミック酸溶液を、脱泡後、自動フィルムコーティング機によって乾燥した清浄なガラス板上に均一に塗布し、熱イミド化法を採用してイミド化反応を実施した。昇温硬化の手順は以下の通りである:80℃/3時間、100℃/1時間、200℃/2時間、300℃/4時間。
実施例7
After defoaming, the above polyamic acid solution was uniformly coated on a dry and clean glass plate using an automatic film coating machine, and imidization reaction was carried out by employing a thermal imidization method. The procedure for temperature programmed curing is as follows: 80°C/3 hours, 100°C/1 hour, 200°C/2 hours, 300°C/4 hours.
Example 7

モル比が80:20である1,8-ジヒドロキシ-2,4,5,7-テトラアミノ-9,10-アントラキノンとODA(4,4’-ジアミノジフェニルエーテル)、及びPMDA(ピロメリット酸二無水物)によって黒色ポリイミドフィルムを調製し、固形分が15.3%であった。前記テトラアミンモノマーと前記ジアミンモノマーの、反応に関与するアミン基の総モル数と、前記酸無水物モノマーの、反応に関与するカルボン酸無水物基の総モル数との比は1:1であった。 1,8-dihydroxy-2,4,5,7-tetraamino-9,10-anthraquinone and ODA (4,4′-diaminodiphenyl ether) in a molar ratio of 80:20, and PMDA (pyromellitic dianhydride) A black polyimide film was prepared by the method) and had a solids content of 15.3%. The ratio of the total number of moles of amine groups involved in the reaction of the tetraamine monomer and the diamine monomer to the total number of moles of the carboxylic acid anhydride groups involved in the reaction of the acid anhydride monomer is 1:1. there were.

窒素導入口、メカニカルスターラー、及び冷水浴を備えた100mLの三口丸底フラスコに、十分な水と酸素の除去及び窒素保護の条件下で、0.36mmolの目的モノマー、5.64mmolのODA、及び10mlのDMAcを加え、溶解して均一な溶液を形成するまで撹拌した;上記の溶液に合計6mmolのPMDAを3回加え、冷水浴中で14時間撹拌し、反応させた後、特定の粘度を有する黒色のポリアミック酸溶液が得られた。 In a 100 mL 3-neck round-bottom flask equipped with a nitrogen inlet, mechanical stirrer, and cold water bath, under conditions of sufficient water and oxygen exclusion and nitrogen protection, 0.36 mmol of the desired monomer, 5.64 mmol of ODA, and 10 ml of DMAc was added and stirred until dissolved to form a homogeneous solution; a total of 6 mmol of PMDA was added to the above solution three times, stirred in a cold water bath for 14 hours, reacted, and then reached a certain viscosity. A black polyamic acid solution with

上記ポリアミック酸溶液を、脱泡後、自動フィルムコーティング機によって乾燥した清浄なガラス板上に均一に塗布し、熱イミド化法を採用してイミド化反応を実施した。昇温硬化の手順は以下の通りである:80℃/3時間、100℃/1時間、200℃/2時間、300℃/4時間。 After defoaming, the above polyamic acid solution was uniformly coated on a dry and clean glass plate using an automatic film coating machine, and imidization reaction was carried out by employing a thermal imidization method. The procedure for temperature programmed curing is as follows: 80°C/3 hours, 100°C/1 hour, 200°C/2 hours, 300°C/4 hours.

実施例6の真性黒色ポリイミドと比較して、実施例7の真性黒色ポリイミドは、光学特性が低く、弾性率が増加し、破断点伸び率及び引張強度が低下し、誘電特性がほとんど変化していなかった。
比較例1
本実施例はPMDA-ODAタイプのPI膜の合成に関するものである。
Compared to the intrinsic black polyimide of Example 6, the intrinsic black polyimide of Example 7 has lower optical properties, increased modulus, decreased elongation at break and tensile strength, and little change in dielectric properties. I didn't.
Comparative example 1
This example relates to the synthesis of PMDA-ODA type PI membranes.

モル比が1:1であるODA(4,4’-ジアミノジフェニルエーテル)とPMDA(ピロメリット酸二無水物)によってカプトン型ポリイミドフィルムを調製し、固形分が15.1%であった。前記ジアミンモノマーのアミン基の総モル数と前記酸無水物モノマーのカルボン酸無水物基の総モル数との比は1:1であった。 A Kapton-type polyimide film was prepared with ODA (4,4'-diaminodiphenyl ether) and PMDA (pyromellitic dianhydride) in a molar ratio of 1:1 with a solids content of 15.1%. The ratio of the total number of moles of amine groups in the diamine monomer to the total number of moles of carboxylic anhydride groups in the anhydride monomer was 1:1.

窒素導入口、メカニカルスターラー、及び冷水浴を備えた100mLの三口丸底フラスコに、十分な水と酸素の除去及び窒素保護の条件下で、6mmolのODA及び10mlのDMAcを加え、溶解して均一な溶液を形成するまで撹拌した;上記の溶液に合計6mmolのPMDAを3回加え、冷水浴中で14時間撹拌し、反応させた後、特定の粘度を有する淡黄色のポリアミック酸溶液が得られた。 To a 100 mL 3-necked round-bottom flask equipped with a nitrogen inlet, mechanical stirrer, and cold water bath, under conditions of sufficient water and oxygen exclusion and nitrogen protection, 6 mmol of ODA and 10 mL of DMAc were added to dissolve and homogenize. A total of 6 mmol of PMDA was added to the above solution three times, and stirred in a cold water bath for 14 hours to react, after which a pale yellow polyamic acid solution with a certain viscosity was obtained. rice field.

上記ポリアミック酸溶液を、脱泡後、自動フィルムコーティング機によって乾燥した清浄なガラス板上に均一に塗布し、熱イミド化法を採用してイミド化反応を実施した。昇温硬化の手順は以下の通りである:80℃/3時間、100℃/1時間、200℃/2時間、300℃/4時間。
比較例2
比較例2は、寧波今山から購入した、明るい表面でドープされた黒色フィルム、品番BY112である。
比較例3
比較例3は、寧波今山から購入した、マットでドープされた黒色フィルム、品番BY112である。
特性評価
After defoaming, the above polyamic acid solution was uniformly coated on a dry and clean glass plate using an automatic film coating machine, and imidization reaction was carried out by employing a thermal imidization method. The procedure for temperature programmed curing is as follows: 80°C/3 hours, 100°C/1 hour, 200°C/2 hours, 300°C/4 hours.
Comparative example 2
Comparative Example 2 is a bright surface doped black film purchased from Ningbo Imayama, part number BY112.
Comparative example 3
Comparative Example 3 is a matte doped black film, part number BY112, purchased from Ningbo Imayama.
Characterization

実施例3-6及び比較例1-3によるポリイミドの紫外線吸収スペクトル及びLAB値、誘電特性、熱特性及び機械的特性を測定し、試験結果を以下の表1-4に示す。 The UV absorption spectra and LAB values, dielectric properties, thermal properties and mechanical properties of the polyimides according to Examples 3-6 and Comparative Examples 1-3 were measured, and the test results are shown in Tables 1-4 below.

表1 実施例3-6及び比較例1-3のポリイミドの600nmにおける透過率T600(%)及びLAB値。

Figure 2023004893000005
Table 1 Transmittance T 600 (%) and LAB values at 600 nm of the polyimides of Examples 3-6 and Comparative Examples 1-3.
Figure 2023004893000005

表2 実施例3-6及び比較例1-3のポリイミドの熱特性データ及び機械的特性データ

Figure 2023004893000006
Table 2 Thermal property data and mechanical property data of polyimides of Examples 3-6 and Comparative Examples 1-3
Figure 2023004893000006

表3 実施例3-6及び比較例1-3のポリイミドの機械的特性データ

Figure 2023004893000007
Table 3 Mechanical property data of polyimides of Examples 3-6 and Comparative Examples 1-3
Figure 2023004893000007

表4 実施例3-6及び比較例1-3のポリイミドの誘電特性データ

Figure 2023004893000008
Table 4 Dielectric property data of polyimides of Examples 3-6 and Comparative Examples 1-3
Figure 2023004893000008

上記のデータから、本開示に記載されているアントラキノン誘導体テトラアミンモノマーが全アミンモノマーのモル数の4%以上を占める場合、調製された黒色ポリイミドは良好な遮光性能を有し、優れた機械的特性、熱安定性、及び誘電特性を有し、かつ全波長帯における光透過率は1%未満であることがわかる。 From the above data, when the anthraquinone derivative tetraamine monomers described in this disclosure account for 4% or more of the total amine monomer moles, the prepared black polyimides have good light blocking performance and excellent mechanical properties. It is found to have properties, thermal stability, and dielectric properties, and an optical transmittance of less than 1% over the entire wavelength range.

実施例の上記の説明は、当業者が本出願を容易に理解し、適用するために開示されるものである。これらの実施例に様々な修正を容易に行うことができ、かつ本明細書に記載の一般原理を、創造的な労働を払わずに他の実施例に適用できることは当業者にとっては明らかである。従って、本出願は、本明細書の実施例に限定されず、当業者は、本出願に開示された内容に基づいて、本出願の範囲及び精神から逸脱することなく行われた改善と変更は、本出願の範囲内にある。
The above description of the embodiments is provided so that those skilled in the art can easily understand and apply the present application. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications can be readily made to these examples, and that the general principles described herein can be applied to other examples without creative effort. . Accordingly, the present application is not limited to the examples herein, and those skilled in the art will appreciate improvements and modifications made without departing from the scope and spirit of this application based on the disclosure herein. , are within the scope of this application.

Claims (10)

下記の一般式Iで表される構造を有することを特徴とするアントラキノン誘導体テトラアミンモノマー。
Figure 2023004893000009
An anthraquinone derivative tetraamine monomer characterized by having a structure represented by general formula I below.
Figure 2023004893000009
請求項1に記載のアントラキノン誘導体テトラアミンモノマーを調製する方法であって、前記方法は、濃硫酸及び濃硝酸の存在下で、1,8-ジヒドロキシ-9,10-アントラキノンを1,8-ジヒドロキシ-2,4,5,7-テトラニトロ-9,10-アントラキノンにニトロ化し、続いてニトロ基をアミノ基に還元し、1,8-ジヒドロキシ-2,4,5,7-テトラアミノ-9,10-アントラキノンを得ることを含むことを特徴とするアントラキノン誘導体テトラアミンモノマーの調製方法。 A method of preparing an anthraquinone derivative tetraamine monomer according to claim 1, said method comprising converting 1,8-dihydroxy-9,10-anthraquinone to 1,8-dihydroxy in the presence of concentrated sulfuric acid and concentrated nitric acid. -2,4,5,7-tetranitro-9,10-anthraquinone followed by reduction of the nitro group to an amino group, 1,8-dihydroxy-2,4,5,7-tetraamino-9, A process for preparing an anthraquinone derivative tetraamine monomer comprising obtaining 10-anthraquinone. 請求項1に記載のアントラキノン誘導体テトラアミンモノマーを調製する方法であって、前記方法は、濃硫酸及び濃硝酸の存在下で、濃硫酸及び濃硝酸の存在下で、1,8-ジヒドロキシ-4,5-ジニトロ-9,10-アントラキノンを1,8-ジヒドロキシ-2,4,5,7-テトラニトロ-9,10-アントラキノンにニトロ化し、続いてニトロ基をアミノ基に還元し、1,8-ジヒドロキシ-2,4,5,7-テトラアミノ-9,10-アントラキノンを得ることを含むことを特徴とするアントラキノン誘導体テトラアミンモノマーの調製方法。 A method of preparing the anthraquinone derivative tetraamine monomer of claim 1, said method comprising the steps of: 1,8-dihydroxy-4 in the presence of concentrated sulfuric acid and concentrated nitric acid; ,5-dinitro-9,10-anthraquinone is nitrated to 1,8-dihydroxy-2,4,5,7-tetranitro-9,10-anthraquinone, followed by reduction of the nitro group to an amino group and 1,8 - a process for the preparation of anthraquinone derivative tetraamine monomer, comprising obtaining dihydroxy-2,4,5,7-tetraamino-9,10-anthraquinone. 請求項1に記載のアントラキノン誘導体テトラアミンモノマーに由来する構造単位と、ジアミンモノマーに由来する構造単位と、酸無水物モノマーに由来する構造単位とを含む真性黒色ポリイミドであって、前記アントラキノン誘導体テトラアミンモノマーに由来する構造単位は、前記アントラキノン誘導体テトラアミンモノマーに由来する構造単位と前記ジアミンモノマーに由来する構造単位との総モル数の4%-100%を占めることを特徴とする真性黒色ポリイミド。 2. An intrinsic black polyimide comprising a structural unit derived from the anthraquinone derivative tetraamine monomer according to claim 1, a structural unit derived from a diamine monomer, and a structural unit derived from an acid anhydride monomer, wherein the anthraquinone derivative tetraamine A structural unit derived from an amine monomer accounts for 4% to 100% of the total number of moles of a structural unit derived from the anthraquinone derivative tetraamine monomer and a structural unit derived from the diamine monomer. . 前記アントラキノン誘導体テトラアミンモノマーに由来する構造単位は、前記アントラキノン誘導体テトラアミンモノマーに由来する構造単位と前記ジアミンモノマーに由来する構造単位との総モル数の4%-10%を占めることを特徴とする請求項4に記載の真性黒色ポリイミド。 The structural unit derived from the anthraquinone derivative tetraamine monomer accounts for 4% to 10% of the total number of moles of the structural unit derived from the anthraquinone derivative tetraamine monomer and the structural unit derived from the diamine monomer. The intrinsic black polyimide according to claim 4. 前記アントラキノン誘導体テトラアミンモノマーと前記ジアミンモノマーの反応に関与するアミン基の総モル数と、前記酸無水物モノマーの反応に関与するカルボン酸無水物基の総モルとの比は1:1であることを特徴とする請求項4に記載の真性黒色ポリイミド。 The ratio of the total number of moles of amine groups involved in the reaction of the anthraquinone derivative tetraamine monomer and the diamine monomer to the total number of moles of carboxylic anhydride groups involved in the reaction of the acid anhydride monomer is 1:1. The intrinsic black polyimide according to claim 4, characterized by: 前記酸無水物モノマーは、4,4’-(アセチレン-1,2-ジイル)ジフタル酸無水物、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2’-ビス(3,4-ジカルボン酸)ヘキサフルオロプロパン二無水物、4,4’-オキシジフタル酸無水物、2,3,3’,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、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、ナフタレン-1,4,5,8-テトラカルボン酸二無水物及びジフェニルスルフィド二無水物のうちの1つ又は複数であることを特徴とする請求項4に記載の真性黒色ポリイミド。 The acid anhydride monomers include 4,4′-(acetylene-1,2-diyl)diphthalic anhydride, pyromellitic dianhydride, and 3,3′,4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride. , 3,3′,4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 2,2′-bis(3,4-dicarboxylic acid)hexafluoropropane dianhydride, 4,4′-oxydiphthalic anhydride, 2,3,3′,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3′,4,4′-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride, naphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic acid 5. The intrinsic black polyimide of claim 4, which is one or more of dianhydride and diphenyl sulfide dianhydride. 前記ジアミンモノマーは、m-フェニレンジアミン、p-フェニレンジアミン、4,4’-ジアミノビフェニル、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノベンゾフェノン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’-ジアミノ-2,2’-ジメチルビフェニル、2-(4-アミノフェニル)-5-アミノベンゾオキサゾール、2-(4-アミノフェニル)-5-アミノベンズイミダゾール、1,4-ビス(3-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(3-ヒドロキシ-4-アミノフェノキシ)ベンゼン、2-(4-アミノフェニル)-6-アミノベンゾオキサゾール、2,2-p-フェニル-ビス(5-アミノベンゾオキサゾール)及び2,2’-p-フェニル-ビス(6-アミノベンゾオキサゾール)のうちの1つまたは複数であることを特徴とする請求項4に記載の真性黒色ポリイミド。 The diamine monomers include m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 4,4′-diaminobiphenyl, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminobenzophenone, 4,4 '-Diaminodiphenylmethane, 1,3-bis(4-aminophenoxy)benzene, 1,4-bis(4-aminophenoxy)benzene, 4,4'-diamino-2,2'-dimethylbiphenyl, 2-(4 -aminophenyl)-5-aminobenzoxazole, 2-(4-aminophenyl)-5-aminobenzimidazole, 1,4-bis(3-aminophenoxy)benzene, 1,3-bis(3-hydroxy-4 -aminophenoxy)benzene, 2-(4-aminophenyl)-6-aminobenzoxazole, 2,2-p-phenyl-bis(5-aminobenzoxazole) and 2,2′-p-phenyl-bis(6 -aminobenzoxazole). 請求項4に記載の真性黒色ポリイミドを調製する方法であって、前記方法は以下のステップ:
(1)無水・無酸素条件下で、請求項1に記載のアントラキノン誘導体テトラアミンモノマーとジアミンモノマーを所定の重量比で混合し、溶解するまで攪拌して均一な溶液を形成し、次に酸無水物モノマーを添加し、冷水浴中で所定の時間撹拌及び反応させた後、黒色のポリアミック酸溶液が得られ;
(2)黒色のポリアミック酸溶液をイミド化して、真性黒色ポリイミドを得る、
ことを特徴とする真性黒色ポリイミドの調製方法。
5. A method of preparing an intrinsic black polyimide according to claim 4, said method comprising the steps of:
(1) Under anhydrous and oxygen-free conditions, the anthraquinone derivative tetraamine monomer and diamine monomer described in claim 1 are mixed in a predetermined weight ratio, stirred until dissolved to form a homogeneous solution, and then acid is added. After adding the anhydride monomer and stirring and reacting in a cold water bath for a predetermined time, a black polyamic acid solution is obtained;
(2) imidizing a black polyamic acid solution to obtain an intrinsic black polyimide;
A method for preparing an intrinsic black polyimide, characterized by:
前記黒色のポリアミック酸溶液のイミド化は、脱泡後、黒色のポリアミック酸溶液を自動フィルムコーティング機によって乾燥した清浄なガラス板上に均一に塗布して、昇温硬化の手順を80℃/3時間、100℃/1時間、200℃/2時間、300℃/4時間とするようにイミド化反応を熱イミド化法によって実施することを含む、ことを特徴とする請求項9に記載の調製方法。
For imidization of the black polyamic acid solution, after defoaming, the black polyamic acid solution is uniformly applied on a clean glass plate dried by an automatic film coating machine, and the temperature-rising curing procedure is performed at 80 ° C./3. 100° C./1 hour, 200° C./2 hours, 300° C./4 hours. Method.
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