JP2923007B2 - Solvent-soluble polyimide, method for producing the same, and material for color filter - Google Patents

Solvent-soluble polyimide, method for producing the same, and material for color filter

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JP2923007B2
JP2923007B2 JP22427390A JP22427390A JP2923007B2 JP 2923007 B2 JP2923007 B2 JP 2923007B2 JP 22427390 A JP22427390 A JP 22427390A JP 22427390 A JP22427390 A JP 22427390A JP 2923007 B2 JP2923007 B2 JP 2923007B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子材料用途として有用なポリイミドに関す
る。更に詳しくは透明性に優れた、溶媒に可溶性のポリ
イミド、その製造法及び可溶性ポリイミドを用いたカラ
ーフィルター用材料に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a polyimide useful as an electronic material. More particularly, the present invention relates to a solvent-soluble polyimide excellent in transparency, a method for producing the same, and a color filter material using the soluble polyimide.

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by conventional technology and invention]

ポリイミド樹脂は高い耐熱性を有し、電気特性及び機
械特性にも、優れているため、電子材料用途には広く使
われている。しかしながら有機溶媒に対する溶解性に劣
るため、通常はその前駆体であるポリアミド酸溶液を基
材に塗布した後、焼成する方法が用いられている。焼成
は通常250〜450℃で行なわれ、溶媒の揮散とアミド酸の
脱水によるイミド化を同時に行なわしめるものである。
Polyimide resins have high heat resistance and excellent electrical and mechanical properties, and are therefore widely used in electronic material applications. However, since the solubility in an organic solvent is poor, a method of applying a polyamic acid solution, which is a precursor thereof, to a base material and then firing the solution is generally used. The calcination is usually carried out at 250 to 450 ° C., in which volatilization of the solvent and imidation by dehydration of the amic acid are simultaneously carried out.

しかしながら、この様に高い焼成温度が必要なため、
基材が有機材料等の耐熱性に劣る材料を含む場合、使用
できない場合が多々ある。もし溶媒に可溶性のポリイミ
ドが得られれば、溶媒を揮散させるだけでポリイミドの
塗膜を得ることができ、この様な高い温度での焼成を避
けることができ、ポリイミドの応用範囲を拡げることが
できる。本発明の目的はこの様な溶媒に対する溶解性の
優れたポリイミドを提供すること及びそれを用いたカラ
ーフィルター材料を提供することにある。
However, since such a high firing temperature is required,
When the base material contains a material having poor heat resistance such as an organic material, it cannot be used in many cases. If a polyimide soluble in a solvent is obtained, a polyimide coating film can be obtained only by evaporating the solvent, and sintering at such a high temperature can be avoided, and the application range of the polyimide can be expanded. . An object of the present invention is to provide a polyimide having excellent solubility in such a solvent and to provide a color filter material using the same.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明の第1の態様は、下記一般式(I)で表わされ
る反復単位を主成分とし、溶媒中、温度30±0.01℃、濃
度0.5g/dlで測定された対数粘度数が0.1〜5dl/gである
溶媒可溶性ポリイミドであって、後記R1に於いて、後記
置換基R31箇あたりの置換数を1と勘定し、後記置換基
CH2 あたりの置換数を2と勘定するとして、平均
の置換数が0.5〜4であることを特徴とするもの、であ
る。
The first embodiment of the present invention comprises a repeating unit represented by the following general formula (I) as a main component, and has a logarithmic viscosity number of 0.1 to 5 dl measured in a solvent at a temperature of 30 ± 0.01 ° C. and a concentration of 0.5 g / dl. / g is a solvent-soluble polyimide, and the number of substitutions per substituent R 3 in the following R 1 is counted as 1;
The substitution number per CH 2 q as to count and 2, which substitution number average is characterized in that 0.5 to 4, it is.

ただし、式(I)において、R1は下記式(II)、(II
I)又は(IV)で示される基であり、R2は後記式(V)
で示される基である。
However, in the formula (I), R 1 is represented by the following formulas (II) and (II)
A group represented by I) or (IV), wherein R 2 is a group represented by the following formula (V)
Is a group represented by

〔ただし、前記式(II)、(III)、(IV)及び(V)
に於いて、R3は各々が独立にメチル基又はエチル基であ
り、R4、R5、R6及びR7は各々独立に水素原子、メチル基
又はエチル基であるが、そのうち少なくとも1個は水素
原子以外の基であり、Xは酸素原子、 (ただし、R8は独立に水素原子、メチル基、エチル基又
はトリフロロメチル基である。)、 又は結合手のみであり、pは0≦p≦4の整数であり、
qは独立に2≦q≦10の整数であり、rは0≦r≦2の
整数であり、tは1〜3の整数である。〕 本発明の第2の態様は、下記一般式(VI)で示される
テトラカルボン酸二無水物と(VII)で示されるジアミ
ンがほぼ等モルになるように溶媒の存在下に混合し、温
度0〜100℃で反応を行なうことにより得られるポリア
ミド酸を溶媒の存在下110〜200℃に加熱するか、又は公
知のイミド化促進剤を混合し、常温〜100℃の温度でイ
ミド化することを特徴とする溶媒に可溶性のポリイミド
の製造法である。ただしR1およびR2は前記と同じ意味を
表わし、式(VI)で示される化合物の全体でR1の平均置
換数が0.5〜4である。
[However, the formulas (II), (III), (IV) and (V)
In the above, R 3 is each independently a methyl group or an ethyl group, and R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are each independently a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group, and at least one of them is Is a group other than a hydrogen atom, X is an oxygen atom, (However, R 8 is independently a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group or a trifluoromethyl group.) Or only a bond, p is an integer of 0 ≦ p ≦ 4,
q is independently an integer of 2 ≦ q ≦ 10, r is an integer of 0 ≦ r ≦ 2, and t is an integer of 1 to 3. In a second aspect of the present invention, a tetracarboxylic dianhydride represented by the following general formula (VI) and a diamine represented by the following formula (VII) are mixed in the presence of a solvent so as to be almost equimolar, Heating the polyamic acid obtained by performing the reaction at 0 to 100 ° C. to 110 to 200 ° C. in the presence of a solvent, or mixing a known imidization accelerator and imidizing at a temperature of room temperature to 100 ° C. A process for producing a polyimide soluble in a solvent characterized by the following. However, R 1 and R 2 have the same meaning as described above, and the average number of substitutions of R 1 in the compound represented by the formula (VI) is 0.5 to 4.

本発明の第3の態様は、前記一般式(I)で表わされ
る反復単位を主成分とする溶媒に可溶性のポリイミドを
含む溶液を基板に塗布後100〜250℃に焼成すことにより
得られる透明性に優れたカラーフィルター用材料であ
る。
A third aspect of the present invention is a transparent composition obtained by applying a solution containing a polyimide soluble in a solvent containing a repeating unit represented by the above general formula (I) as a main component to a substrate and baking it at 100 to 250 ° C. It is a color filter material with excellent properties.

本発明の可溶性ポリイミドを得るための製造法につい
て述べる。
The production method for obtaining the soluble polyimide of the present invention will be described.

本発明の可溶性ポリイミドは前記式(VI)で示される
テトラカルボン酸二無水物と前記式(VII)で示される
ジアミンを有機溶媒中、0〜100℃の温度で反応を行な
うことによりポリアミド酸を得、これを加熱のみによる
か、あるいはイミド化促進剤を添加し、常温あるいは加
熱下にイミド化反応を行なうこと等の公知のイミド化方
法を用いることにより得ることができる。
The soluble polyimide of the present invention is obtained by reacting a polycarboxylic acid with a tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (VI) and a diamine represented by the formula (VII) in an organic solvent at a temperature of 0 to 100 ° C. It can be obtained by heating or by using a known imidation method such as adding an imidization accelerator and performing an imidization reaction at room temperature or under heating.

ポリアミド酸の原料である前記式(VI)で示されるテ
トラカルボン酸二無水物は、より具体的には下記の一般
式(VIII)〜(X)により示すことができる。
The tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (VI), which is a raw material of the polyamic acid, can be more specifically represented by the following general formulas (VIII) to (X).

この様なテトラカルボン酸二無水物は無水マレイン
酸、各種アルキル置換無水マレイン酸類の特定の一種類
以上の混合物の光二重化反応により得ることができる。
Such a tetracarboxylic dianhydride can be obtained by a photoduplexing reaction of maleic anhydride and one or more specific mixtures of various alkyl-substituted maleic anhydrides.

例えば前記式(VIII)の化合物は以下に示した無水マ
イレン酸及びそのアルキル置換誘導体のうちの一種類以
上を反応させることにより得ることができる。
For example, the compound of the formula (VIII) can be obtained by reacting one or more of the following maleic anhydride and its alkyl-substituted derivatives.

前記式(IX)の化合物は下記アルキレン置換無水マレ
イン酸誘導体と前記無水マレイン酸又はそのアルキル置
換誘導体との反応により得ることができる。
The compound of the formula (IX) can be obtained by reacting the following alkylene-substituted maleic anhydride derivative with the maleic anhydride or an alkyl-substituted derivative thereof.

また前記式(X)で示される化合物は前記アルキレン
置換誘導体の二重化反応により得ることができる。
The compound represented by the formula (X) can be obtained by a double reaction of the alkylene-substituted derivative.

上に示したアルキル置換又はアルキレン置換無水マレ
イン酸の具体例として、次の化合物を挙げることができ
るが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
Specific examples of the alkyl-substituted or alkylene-substituted maleic anhydride shown above include the following compounds, but are not necessarily limited thereto.

無水メチルマイレン酸、無水2,3−ジメチルマレイン
酸、無水1−シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸、無
水エチルマレイン酸、無水2−メチル−3−エチルマレ
イン酸、無水2,3−ジエチルマレイン酸等。
Methyl maleic anhydride, 2,3-dimethyl maleic anhydride, 1-cyclohexane-1,2-dicarboxylic anhydride, ethyl maleic anhydride, 2-methyl-3-ethyl maleic anhydride, 2,3-diethyl maleic anhydride etc.

前記式(VII)で示されるジアミンは次式の様に表わ
すことができる。
The diamine represented by the formula (VII) can be represented by the following formula.

ここに、R4、R5、R6、R7、Xおよびtは、上記と同じ
意味を表わす。
Here, R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , X and t have the same meaning as described above.

上記ジアミンの具体例として次の化合物を挙げること
ができるが、必ずしもこれらに限定されるものではな
い。
Specific examples of the above diamine include the following compounds, but are not necessarily limited thereto.

4,4′−ジアミノ−3,3′−ジメチルジシクロヘキシ
ル、 4,4′−ジアミノ−3,3′−ジエチルジシクロヘキシ
ル、 4,4′−ジアミノ−3,3′−ジメチルシクロヘキシルメ
タン ビス(4,4′−ジアミノ−3,3′−ジメチルシクロヘキ
シロキシ)ジシクロヘキシル、 2,2−ビス(3−メチル,4−アミノシクロヘキシロキ
シシクロヘキシル)プロパン、 2,2−ビス(3−メチル,4−アミノシクロヘキシロキ
シシクロヘキシル)ヘキサフロロプロパン、 ビス(3−メチル,4−アミノシクロヘキシロキシシク
ロヘキシル)スルホン等。
4,4'-diamino-3,3'-dimethyldicyclohexyl, 4,4'-diamino-3,3'-diethyldicyclohexyl, 4,4'-diamino-3,3'-dimethylcyclohexylmethanebis (4,4 '-Diamino-3,3'-dimethylcyclohexyloxy) dicyclohexyl, 2,2-bis (3-methyl, 4-aminocyclohexyloxycyclohexyl) propane, 2,2-bis (3-methyl, 4-aminocyclohexyloxycyclohexyl) ) Hexafluoropropane, bis (3-methyl, 4-aminocyclohexyloxycyclohexyl) sulfone and the like.

前述した式(VI)で示されるテトラカルボン酸二無水
物と式(VII)で示されるジアミンの組合せにより、前
記式(I)で示される構造の化合物を得ることができる
が、該テトラカルボン酸二無水物のうち20モル%未満を
その外のテトラカルボン酸二無水物、例えば下記の化合
物で置き換えることもできる。
The compound having the structure represented by the formula (I) can be obtained by a combination of the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (VI) and the diamine represented by the formula (VII). Less than 20 mol% of the dianhydrides can be replaced by other tetracarboxylic dianhydrides, such as the following compounds.

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、2,2′,3,3′−ビフェニル
テトラカルボン酸二無水物、2,3,3′,4′−ビフェニル
テトラカルボン酸二無水物、3,3′,4,4′−ベンゾフェ
ノンテトラカルボン酸二無水物、2,3,3′,4′−ベンゾ
フェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2′,3,3′−ベ
ンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビス(3,4−
ジカルボキシフェニル)−エーテル二無水物、ビス(3,
4−ジカルボキシフェニル)−スルホン二無水物、1,2,
5,6−ナフタリンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−
ナフタリンテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(3,4
−ジカルボキシフェニル)テトラフロロプロパン二無水
物等の芳香族テトラカルボン酸二無水物。或は1,2,3,4
−テトラカルボキシブタン二無水物等の脂肪族テトラカ
ルボン酸二無水物。
Pyromellitic dianhydride, 3,3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2', 3,3'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,3 ', 4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3 ', 4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 2,3,3', 4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 2,2 ', 3,3'-Benzophenonetetracarboxylic dianhydride, bis (3,4-
Dicarboxyphenyl) -ether dianhydride, bis (3,
4-dicarboxyphenyl) -sulfone dianhydride, 1,2,
5,6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-
Naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis (3,4
-Dicarboxyphenyl) aromatic tetracarboxylic dianhydrides such as tetrafluoropropane dianhydride. Or 1,2,3,4
An aliphatic tetracarboxylic dianhydride such as tetracarboxybutane dianhydride;

また前述した式(VII)で示されるジアミンのうち20
モル%未満をその外のジアミン、例えば下記の化合物を
使用することができる。
Of the diamines represented by the above formula (VII), 20
Less than mol% of the other diamine can be used, such as the following compounds:

4,4′−ジアミノジフェニルエーテル、4,4′−ジアミ
ノジフェニルメタン、4,4′−ジアミノジフェニルスル
ホン、3,3′−ジアミノジフェニルスルホン、4,4′−ジ
アミノジフェニルスルフイド、4,4′−ジ(メタ−アミ
ノフェノキシ)ジフェニルスルホン、4,4′−ジ(パラ
−アミノフェノキシ)ジフェニルスルホン、オルト−フ
ェニレンジアミン、メタ−フェニレンジアミン、パラ−
フェニレンジアミン、ベンジジン、3,3′−ジアミノベ
ンゾフェノン、4,4′−ジアミノベンゾフェノン、4,4′
−ジアミノジフェニル−2,2′−プロパン、1,5−ジアミ
ノナフタレン、1,8−ジアミノナフタレン、3,4′−ジア
ミノジフェニルエーテル、4,4′−ビス(4−アミノフ
ェノキシ)ビフェニル、2,2−ビス{4−(4−アミノ
フェノキシ)フェニル}ヘキサフロロプロパン、1,4−
ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス
(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−
アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4′−ジアミノ−3,3′
−ジエチル−5,5′ジメチルジフェニルメタン、4,4′−
ジアミノ−3,3′,5,5′−テトラメチルジフェニルメタ
ン、1,4−ジアミノトルエン、メタ−キシリレンジアミ
ン、2,2′−ジメチルベンジジン等の芳香族ジアミン;
トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキ
サメチレンジアミン、4,4−ジメチルヘプタメチレンジ
アミン、2,11−ドデカンジアミン等の脂肪族ジアミン;
ビス(p−アミノフェノキシ)ジメチルシラン、1,4−
ビス(3−アミノプロピルジメチルシリル)ベンゼン等
のシリコン系ジアミン;1,4−ジアミノシクロヘキサン、
ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、イソホロン
ジアミン等の脂環式ジアミン、アセトグアナミン、ベン
ゾグアナミン等のグアナミン類。あるいは次の様なシロ
キサン結合含有ジアミンを挙げることができる。
4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, 3,3'-diaminodiphenylsulfone, 4,4'-diaminodiphenylsulfide, 4,4'- Di (meth-aminophenoxy) diphenylsulfone, 4,4'-di (para-aminophenoxy) diphenylsulfone, ortho-phenylenediamine, meta-phenylenediamine, para-
Phenylenediamine, benzidine, 3,3'-diaminobenzophenone, 4,4'-diaminobenzophenone, 4,4 '
-Diaminodiphenyl-2,2'-propane, 1,5-diaminonaphthalene, 1,8-diaminonaphthalene, 3,4'-diaminodiphenylether, 4,4'-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 2,2 -Bis {4- (4-aminophenoxy) phenyl} hexafluoropropane, 1,4-
Bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (3-
Aminophenoxy) benzene, 4,4'-diamino-3,3 '
-Diethyl-5,5'dimethyldiphenylmethane, 4,4'-
Aromatic diamines such as diamino-3,3 ', 5,5'-tetramethyldiphenylmethane, 1,4-diaminotoluene, meta-xylylenediamine, 2,2'-dimethylbenzidine;
Aliphatic diamines such as trimethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, 4,4-dimethylheptamethylenediamine, and 2,11-dodecanediamine;
Bis (p-aminophenoxy) dimethylsilane, 1,4-
Silicon-based diamines such as bis (3-aminopropyldimethylsilyl) benzene; 1,4-diaminocyclohexane;
Alicyclic diamines such as bis (4-aminocyclohexyl) methane and isophoronediamine; and guanamines such as acetoguanamine and benzoguanamine. Alternatively, the following siloxane bond-containing diamine can be used.

また基板に対する接着性を向上することを目的に全原
料の10モル%以下のアミノシランを添加することができ
る。その具体例を以下に示す。
In order to improve the adhesion to the substrate, aminosilane of 10 mol% or less of the whole raw material can be added. Specific examples are shown below.

アミノメチル−ジ−n−プロポキシ−メチルシラン、
(β−アミノエチル)−ジ−n−プロポキシ−メチルシ
ラン、(β−アミノエチル)−ジエトキシ−フェニルシ
ラン、(β−アミノエチル)−トリ−n−プロポキシシ
ラン、(β−アミノエチル)−ジメトキシ−メチルシラ
ン、(γ−アミノプロピル)−ジ−n−プロポキシ−メ
チルシラン、(γ−アミノプロピル)−ジ−n−ブトキ
シ−メチルシラン、(γ−アミノプロピル)−トリメト
キシシラン、(γ−アミノプロピル)−トリエトキシシ
ラン、(γ−アミノプロピル)−ジ−n−ペントキシ−
フェニルシラン、(γ−アミノプロピル)−メトキシ−
n−プロポキシ−メチルシラン、(δ−アミノブチル)
−ジメトキシ−メチルシラン、(3−アミノフェニル)
−ジ−n−プロポキシ−メチルシラン、(4−アミノフ
ェニル)−トリ−n−プロポキシシラン、{β−(4−
アミノフェニル)−エチル}−ジエトキシ−メチルシラ
ン、{β−(3−アミノフェニル)−エチル}−ジ−n
−プロポキシ−フェニルシラン、{γ−(4−アミノフ
ェニル)−プロピル}−ジ−n−プロポキシ−メチルシ
ラン、{γ−(4−アミノフェノキシ)−プロピル}−
ジ−n−プロポキシ−メチルシラン、{γ−(3−アミ
ノフェノキシ)−プロピル}−ジ−n−ブトキシ−メチ
ルシラン、(γ−アミノプロピル)−メチル−ジメトキ
シシラン、(γ−アミノプロピル)−メチル−ジエトキ
シシラン、(γ−アミノプロピル)−エチル−ジ−n−
プロポキシシラン、(4−アミノフェニル)−トリメト
キシシラン、(3−アミノフェニル)−トリメトキシシ
ラン、(4−アミノフェニル)−メチル−ジメトキシシ
ラン、(3−アミノフェニル)−ジメチル−メトキシシ
ラン、(4−アミノフェニル)−トリエトキシシラン。
Aminomethyl-di-n-propoxy-methylsilane,
(Β-aminoethyl) -di-n-propoxy-methylsilane, (β-aminoethyl) -diethoxy-phenylsilane, (β-aminoethyl) -tri-n-propoxysilane, (β-aminoethyl) -dimethoxy- Methylsilane, (γ-aminopropyl) -di-n-propoxy-methylsilane, (γ-aminopropyl) -di-n-butoxy-methylsilane, (γ-aminopropyl) -trimethoxysilane, (γ-aminopropyl)- Triethoxysilane, (γ-aminopropyl) -di-n-pentoxy-
Phenylsilane, (γ-aminopropyl) -methoxy-
n-propoxy-methylsilane, (δ-aminobutyl)
-Dimethoxy-methylsilane, (3-aminophenyl)
-Di-n-propoxy-methylsilane, (4-aminophenyl) -tri-n-propoxysilane, {β- (4-
Aminophenyl) -ethyl} -diethoxy-methylsilane, {β- (3-aminophenyl) -ethyl} -di-n
-Propoxy-phenylsilane, {γ- (4-aminophenyl) -propyl} -di-n-propoxy-methylsilane, {γ- (4-aminophenoxy) -propyl}-
Di-n-propoxy-methylsilane, {γ- (3-aminophenoxy) -propyl} -di-n-butoxy-methylsilane, (γ-aminopropyl) -methyl-dimethoxysilane, (γ-aminopropyl) -methyl- Diethoxysilane, (γ-aminopropyl) -ethyl-di-n-
Propoxysilane, (4-aminophenyl) -trimethoxysilane, (3-aminophenyl) -trimethoxysilane, (4-aminophenyl) -methyl-dimethoxysilane, (3-aminophenyl) -dimethyl-methoxysilane, ( 4-Aminophenyl) -triethoxysilane.

本発明において上記の原料化合物を溶媒中で反応させ
るための好ましい溶媒(以下反応溶媒と言うことがあ
る)として、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメ
チルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメ
チルスルホキシド、テトラメチル尿素、ピリジン、ヘキ
サメチルホスホルアミド、メチルホルムアミド、N−ア
セチル−2−ピロリドン、2−メトキシエタノール、2
−エトキシエタノール、2−ブトキシエタノール、ジエ
チレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリ
コールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノ
ブチルエーテル、シクロペンタノン、シクロヘキサノ
ン、クレゾール、γ−ブチロラクトーン、イソホロン、
N,N,−ジエチルアセトアミド、N,N−ジエチルホルムア
ミド、N,N−ジメチルメトキシアセトアミド、テトラヒ
ドロフラン、N−アセチル−2−ピロリドン、N−メチ
ル−ε−カプロラクタム、テトラヒドロチオフェンジオ
キシド{スルフォラン(sulpho−lane)}。また、この
反応は上記した如き有機溶媒を、混合して得られる混合
溶媒中でも行なうことができる。更に、上記の如き好ま
しい有機溶媒を、他の非プロトン性(中性)有機溶媒、
例えば芳香族、脂環式もしくは脂肪族炭化水素、または
それらの塩素化誘導体(例えば、ベンゼン、トルエン、
キシレン類、シクロヘキサン、ペンタン、ヘキサン、石
油エーテル、塩化メチレン等)、またはジオキサン等で
希釈したものを用いることもできる。
In the present invention, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide are preferred solvents (hereinafter, sometimes referred to as reaction solvents) for reacting the above-mentioned raw material compounds in a solvent. Dimethylsulfoxide, tetramethylurea, pyridine, hexamethylphosphoramide, methylformamide, N-acetyl-2-pyrrolidone, 2-methoxyethanol,
-Ethoxyethanol, 2-butoxyethanol, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, cyclopentanone, cyclohexanone, cresol, γ-butyrolactone, isophorone,
N, N, -diethylacetamide, N, N-diethylformamide, N, N-dimethylmethoxyacetamide, tetrahydrofuran, N-acetyl-2-pyrrolidone, N-methyl-ε-caprolactam, tetrahydrothiophenedioxide disulfolane (sulpho- Lane)}. This reaction can also be performed in a mixed solvent obtained by mixing the above organic solvents. Further, the preferred organic solvent as described above is replaced with another aprotic (neutral) organic solvent,
For example, aromatic, cycloaliphatic or aliphatic hydrocarbons, or their chlorinated derivatives (eg, benzene, toluene,
Xylenes, cyclohexane, pentane, hexane, petroleum ether, methylene chloride, etc.), or those diluted with dioxane, etc. can also be used.

上記溶媒のうち、N−メチルピロリドン、N,N−ジメ
チルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−
ジメチルスルホキシド、シクロペンタノン及びγ−ブチ
ロラクトンが溶解性の面から特に好ましい。
Among the above solvents, N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N, N-
Dimethyl sulfoxide, cyclopentanone and γ-butyrolactone are particularly preferred from the viewpoint of solubility.

次に反応方法について説明する。前記式(VI)で示さ
れるテトラカルボン酸二無水物を80モル%以上含むテト
ラカルボン酸二無水物と前記式(VII)で示されるジア
ミンを80モル%以上含むジアミン及び全原料化合物中0
〜10モル%の前記アミノシランを前記反応溶媒中で反応
を行なう。またテトラカルボン酸二無水物の合計量とア
ミンの合計量がほぼ等モルになるようにする。しかしど
ちらかが10モル%以内において過剰になることはさしつ
かえない。
Next, the reaction method will be described. A tetracarboxylic dianhydride containing not less than 80 mol% of the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (VI), a diamine containing not less than 80 mol% of the diamine represented by the formula (VII), and 0
〜10 mol% of the aminosilane is reacted in the reaction solvent. Further, the total amount of tetracarboxylic dianhydride and the total amount of amine are set to be approximately equimolar. However, either of them can be excessive within 10 mol%.

反応溶媒は、これと添加した原料の合計量を基準とし
て、50重量%以上使用するのがよい。これ未満の溶媒量
では攪拌が困難な場合があり、好ましくない。反応は通
常行なわれるポリイミド前駆体の合成法なら如何なる方
法でもよいが、前記原料を溶媒中で一括して、又は分割
して反応器に供給し0〜100℃の温度で数時間乃至数十
時間行なうのが一般的である。この様にして得られたポ
リイミド前駆体を溶媒の存在下110〜200℃数分乃至数十
時間加熱することにより、脱水反応を行ない、本発明の
可溶性ポリイミドを得ることができる。このポリイミド
のイミド化率は80%以上であるのが望ましい。この反応
の際には、水を系外に除くことにより、イミド化反応の
完結を早めることができる。あるいはポリイミド前駆体
溶液に無水酢酸等の脱水剤及び/又はピリジン或いはイ
ソキノリン等の公知のイミド化促進剤を混合することに
よって100℃以下の比較的低温でイミド化を行なうこと
ができる。これらの脱水剤及びイミド化促進剤はポリア
ミド酸中のカルボン酸の1/10モル位の添加でもある程度
の効果はあるが、好ましくは等モル以上が望ましい。
The reaction solvent is preferably used in an amount of 50% by weight or more based on the total amount of the reaction solvent and the added raw materials. If the amount of solvent is less than this, stirring may be difficult, which is not preferable. The reaction may be any method as long as it is a method of synthesizing a polyimide precursor which is usually performed, but the raw materials are collectively or separately supplied in a solvent and supplied to the reactor at a temperature of 0 to 100 ° C. for several hours to several tens of hours. It is common to do. By heating the polyimide precursor thus obtained in the presence of a solvent at 110 to 200 ° C. for several minutes to several tens of hours, a dehydration reaction is carried out, whereby the soluble polyimide of the present invention can be obtained. The imidation ratio of this polyimide is desirably 80% or more. At the time of this reaction, completion of the imidization reaction can be expedited by removing water out of the system. Alternatively, imidization can be carried out at a relatively low temperature of 100 ° C. or less by mixing a polyimide precursor solution with a dehydrating agent such as acetic anhydride and / or a known imidization accelerator such as pyridine or isoquinoline. These dehydrating agents and imidization accelerators have some effect even when added at about 1/10 mole of the carboxylic acid in the polyamic acid, but preferably at least equimolar.

本発明のポリイミド前駆体の平均分子量は前記一定条
件下で測定した対数粘度数が0.1〜5dl/gの範囲のものが
よい。
The average molecular weight of the polyimide precursor of the present invention is preferably such that the logarithmic viscosity number measured under the above-mentioned constant conditions is in the range of 0.1 to 5 dl / g.

本発明において前記対数粘度数(ηinh)とは、前記
測定条件により定義された通りのものであるが、更に詳
述すれば (ここにηはウベローデ粘度計を使用し、重合溶媒と同
一組成の溶媒中の濃度0.5g/dlのものを温度30±0.01℃
で測定した値であり、ηはウベローデ粘度計を使用
し、同温度における同溶媒の測定値であり、Cは濃度0.
5g/dlである。) 次に本発明の可溶性ポリイミドの使用方法について説
明する。本発明のポリイミドは殆んどの場合、溶媒に溶
解した溶液の状態で使用されるから、反応溶液をそのま
ま又は濃縮し、もしくは溶媒で希釈して使用するのがよ
い。希釈溶媒としては反応溶媒と同じものを使用するこ
とができる。
In the present invention, the logarithmic viscosity number (η inh ) is as defined by the measurement conditions. (Here, η is measured using a Ubbelohde viscometer at a concentration of 0.5 g / dl in a solvent having the same composition as the polymerization solvent at a temperature of 30 ± 0.01 ° C.
Η 0 is a measured value of the same solvent at the same temperature using an Ubbelohde viscometer, and C is a concentration of 0.
5 g / dl. Next, a method for using the soluble polyimide of the present invention will be described. In most cases, the polyimide of the present invention is used in the form of a solution dissolved in a solvent. Therefore, it is preferable to use the reaction solution as it is, by concentrating it, or diluting it with a solvent. As the diluting solvent, the same solvent as the reaction solvent can be used.

本発明の可溶性ポリイミドを含む溶液から、ポリイミ
ド硬化膜を形成させる場合、公知のどのような方法で行
ってもよい。例えばガラス板、銅板、アルミニウム板或
いはシリコンウエハー等の基板上に本発明の可溶性ポリ
イミドを含む溶液を塗布した後、100〜450℃の温度で焼
成することにより、硬化膜を得ることができる。しかし
ながら本発明の可溶性ポリイミドは既にイミド化された
ポリマーであるため、溶液中の溶媒を揮散せしめるだけ
でよく、100〜250℃の比較的低温で数分〜数時間焼成を
行なうことにより、硬化膜を得ることができる。この場
合、塗布方法は如何なる方法でもよいが、通常スピンコ
ート法、印刷法、ディッピング法及びロールコーター法
などから選択される。
When a polyimide cured film is formed from a solution containing the soluble polyimide of the present invention, any known method may be used. For example, a cured film can be obtained by applying a solution containing the soluble polyimide of the present invention onto a substrate such as a glass plate, a copper plate, an aluminum plate, or a silicon wafer and baking the solution at a temperature of 100 to 450 ° C. However, since the soluble polyimide of the present invention is already an imidized polymer, it is only necessary to volatilize the solvent in the solution, and by firing at a relatively low temperature of 100 to 250 ° C. for several minutes to several hours, a cured film is obtained. Can be obtained. In this case, the coating method may be any method, but is usually selected from a spin coating method, a printing method, a dipping method, a roll coater method and the like.

本発明の可溶性ポリイミドの用途としてはカラーフィ
ルター基材及びその保護膜等のカラーフィルター関連材
料が特に好ましい。
As a use of the soluble polyimide of the present invention, a color filter-related material such as a color filter substrate and a protective film thereof is particularly preferable.

カラー液晶表示セル、あるいは撮像素子用として使わ
れるカラーフィルターは通常ゼラチンあるいはアクリル
樹脂系材料が使われており、その耐熱温度は200℃位と
言われている。しかし、前述した様に通常のポリイミド
の場合、イミド化を完結させるためには250〜450℃の焼
成温度が必要であるため、この様な用途には好ましくな
い。本発明の可溶性ポリイミドは、低温焼成が可能であ
るため、カラーフィルター上に塗膜を形成せしめること
は容易である。さらに本発明におけるポリイミド硬化膜
は可視光線の透過性が良い。即ち、高透明性であるため
カラーフィルター保護膜として好適に使用されるととも
に、本発明の可溶性ポリイミド溶液に有機顔料又は染料
を分散又は溶解させることにより、カラーフィルター用
の着色ペーストを容易に得ることができる。この着色ペ
ーストを前記塗布方法のいずれかにより基板に塗布し、
これを焼成することによりカラーフィルターを得ること
ができる。顔料としては例えば赤色キナクリドンレッ
ド、緑色フタロシアニングリーン、青色フタロシアニン
ブルー等を使用することができる。顔料又は染料の添加
比率はポリマーの10〜200重量%、好ましくは20〜100重
量%である。
A color filter used for a color liquid crystal display cell or an imaging element is usually made of gelatin or an acrylic resin material, and its heat-resistant temperature is said to be about 200 ° C. However, as described above, in the case of ordinary polyimide, a firing temperature of 250 to 450 ° C. is required to complete imidization, which is not preferable for such use. Since the soluble polyimide of the present invention can be fired at a low temperature, it is easy to form a coating film on a color filter. Furthermore, the cured polyimide film of the present invention has good visible light transmittance. That is, since it is highly transparent, it is suitably used as a color filter protective film, and by dispersing or dissolving an organic pigment or dye in the soluble polyimide solution of the present invention, a colored paste for a color filter can be easily obtained. Can be. This colored paste is applied to a substrate by any of the application methods described above,
By firing this, a color filter can be obtained. As the pigment, for example, red quinacridone red, green phthalocyanine green, blue phthalocyanine blue and the like can be used. The proportion of the pigment or dye added is 10 to 200% by weight of the polymer, preferably 20 to 100% by weight.

本発明のカラーフィルター基材も保護膜同様、カラー
液晶表示装置用あるいは撮像素子用として使用すること
ができる。本発明の可溶性ポリイミドから得られた硬化
膜は耐熱性、機械的特性及び電気特性に優れており、半
導体用の各種保護膜、平坦化膜、絶縁膜あるいは液晶用
配向膜等の用途にも好適に使用することができる。
The color filter substrate of the present invention can be used for a color liquid crystal display device or an image pickup device as well as the protective film. The cured film obtained from the soluble polyimide of the present invention has excellent heat resistance, mechanical properties and electrical properties, and is also suitable for various protective films for semiconductors, flattening films, insulating films, or alignment films for liquid crystals. Can be used for

〔実施例〕〔Example〕

以下、参考例、実施例及び比較例によって本発明をさ
らに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によ
って限定されるものではないことは勿論である。ポリイ
ミドの透明性は、島津製作所製分光光度計UV−210Aを用
い、石英ガラス上に塗布し、焼成した物について測定し
た。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Reference Examples, Examples, and Comparative Examples. However, it is needless to say that the present invention is not limited to these Examples. The transparency of the polyimide was measured using a Shimadzu UV-210A spectrophotometer, which was applied to quartz glass and baked.

参考例1 (テトラカルボン酸二無水物の合成) 10内部照射型ガラス容器に無水マレイン酸467g(4.
76モル)とシトラコン酸無水物534g(4.76モル)及び酢
酸エチル8を仕込み、窒素ガスを溶液中に吹き込み、
攪拌を行ないながら、反応液を5〜10℃に保ちながら4K
W高圧水銀灯で48時間照射した。この反応液から溶媒を
留去し、残渣にトルエン2を加え、未反応物を溶解さ
せた後、不溶のアルキル置換シクロブタンテトラカルボ
ン酸二無水物を含む組成物を過し、これをトルエン1
で3回洗浄し、減圧下に乾燥し、白色粉末663gを得
た。この化合物をH−NMRスペクトルにより分析した結
果、1分子当り平均1.16個のメチル基を含むことが確認
された。
Reference Example 1 (Synthesis of tetracarboxylic dianhydride) 467 g of maleic anhydride (4.
76 mol), 534 g (4.76 mol) of citraconic anhydride and ethyl acetate 8 were charged, and nitrogen gas was blown into the solution.
While stirring, keep the reaction solution at 5-10 ° C while maintaining 4K
Irradiation was performed for 48 hours using a W high-pressure mercury lamp. The solvent was distilled off from the reaction solution, and toluene 2 was added to the residue to dissolve unreacted substances. Then, a composition containing an insoluble alkyl-substituted cyclobutanetetracarboxylic dianhydride was passed, and the mixture was added with toluene 1
, And dried under reduced pressure to obtain 663 g of a white powder. The compound was analyzed by H-NMR spectrum, and it was confirmed that the compound contained an average of 1.16 methyl groups per molecule.

参考例2〜4、比較参考例1 原料の酸無水物を変えた以外は参考例1と同様に合成
した。
Reference Examples 2 to 4, Comparative Reference Example 1 Synthesis was performed in the same manner as in Reference Example 1 except that the acid anhydride used as a raw material was changed.

結果を第1表に示す。 The results are shown in Table 1.

実施例1 攪拌装置、滴下漏斗、温度計、コンデンサーおよび窒
素置換装置を付した1のフラスコを冷水中に固定し
た。フラスコ内を窒素ガスにより置換した後、脱水精製
した500gのN−メチル−2−ピロリドン(以下NMPと略
記する)と、66.11g(0.278モル)の4,4′−ジアミノ−
3,3′−ジメチルジシクロヘキシルメタン(以下HMDTと
略記する)及び58.89g(0.278モル)の参考例1で合成
したテトラカルボン酸二無水物を添加し、20〜30℃で5
時間反応を行なうことによりポリアミド酸溶液を得た。
この溶液をピリジンと無水酢酸が1:10(モル比)からな
る多量の溶液中に徐々に滴下することにより淡黄色沈殿
を得た。
Example 1 One flask equipped with a stirrer, a dropping funnel, a thermometer, a condenser, and a nitrogen purge device was fixed in cold water. After the atmosphere in the flask was replaced with nitrogen gas, 500 g of dehydrated and purified N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter abbreviated as NMP) and 66.11 g (0.278 mol) of 4,4'-diamino-
3,3'-Dimethyldicyclohexylmethane (hereinafter abbreviated as HMDT) and 58.89 g (0.278 mol) of the tetracarboxylic dianhydride synthesized in Reference Example 1 were added, and the mixture was added at 20-30 ° C.
The polyamic acid solution was obtained by performing the reaction for a time.
This solution was slowly dropped into a large amount of a solution composed of 1:10 (molar ratio) of pyridine and acetic anhydride to obtain a pale yellow precipitate.

これをろ別乾燥することにより95.6gの本発明の可溶
性ポリイミド粉末を得た。このポリマーの対数粘度数は
0.54dl/gであり、赤外線吸収スペクトルによるイミド化
率は92%であった。このポリマーのKbr錠剤法により測
定した赤外線吸収スペクトルを第1図に示す。
This was separated by filtration and dried to obtain 95.6 g of the soluble polyimide powder of the present invention. The logarithmic viscosity number of this polymer is
It was 0.54 dl / g, and the imidation ratio by infrared absorption spectrum was 92%. FIG. 1 shows an infrared absorption spectrum of this polymer measured by the Kbr tablet method.

実施例2 実施例1と同様の装置及び方法で500gのN,N−ジメチ
ルアセトアミド(以下DMACと略記する)と、45.46g(0.
191モル)のHMDT及び42.78g(0.191モル)の参考例2で
合成したテトラカルボン酸二無水物を添加し、10〜20℃
で10時間反応を行なうことにより、ポリアミド酸溶液を
得た。この溶液をピリジンと無水酢酸が1:20(モル比)
からなる多量の溶液中に徐々に滴下することにより、淡
黄色沈殿を得た。これをろ別乾燥することにより、69.5
gの本発明の可溶性ポリイミド粉末を得た。このポリマ
ーの対数粘度数は1.1dl/gであり、赤外線吸収スペクト
ルによるイミド化率は85%であった。
Example 2 In the same apparatus and method as in Example 1, 500 g of N, N-dimethylacetamide (hereinafter abbreviated as DMAC) and 45.46 g (0.
191 mol) of HMDT and 42.78 g (0.191 mol) of the tetracarboxylic dianhydride synthesized in Reference Example 2 were added at 10 to 20 ° C.
For 10 hours to obtain a polyamic acid solution. Pyridine and acetic anhydride are 1:20 (molar ratio)
By gradually dropping into a large amount of a solution consisting of, a pale yellow precipitate was obtained. By filtering and drying this, 69.5
g of the soluble polyimide powder of the present invention was obtained. The logarithmic viscosity number of this polymer was 1.1 dl / g, and the imidation ratio by infrared absorption spectrum was 85%.

実施例3 実施例1と同様の装置及び方法で500gのNMPと45.64g
(0.179モル)の参考例3で合成したテトラカルボン酸
二無水物及び42.60g(0.179モル)のHMDTを添加し、30
〜40℃で5時間反応を行なうことにより、ポリアミド酸
溶液を得た。この溶液を130〜140℃の温度で3時間、生
成する水を系外に除きつつ反応を行なった。得られたポ
リイミド溶液を多量の水中に添加することにより、析出
した淡黄色沈殿をろ別、乾燥した結果、対数粘度数が0.
33dl/gで、赤外線吸収スペクトルによるイミド化率が95
%である本発明の可溶性ポリイミド粉末67.2gが得られ
た。
Example 3 500 g of NMP and 45.64 g using the same apparatus and method as in Example 1.
(0.179 mol) of tetracarboxylic dianhydride synthesized in Reference Example 3 and 42.60 g (0.179 mol) of HMDT were added, and 30
The polyamic acid solution was obtained by performing the reaction at 4040 ° C. for 5 hours. This solution was reacted at a temperature of 130 to 140 ° C. for 3 hours while removing generated water outside the system. By adding the obtained polyimide solution to a large amount of water, the precipitated pale yellow precipitate was separated by filtration and dried, so that the logarithmic viscosity number was 0.
At 33 dl / g, imidization rate by infrared absorption spectrum is 95
% Of the soluble polyimide powder of the present invention was obtained.

実施例4 実施例1と同様の装置及び方法で500gのNMPと52.12g
(0.219モル)のHMDT及び6.04g(0.0243モル)の3,3′
−ジアミノジフェニルスルホンを溶解させた後、50.62g
(0.243モル)の参考例4で合成したテトラカルボン酸
二無水物を添加し、20〜30℃で7時間反応を行なうこと
により、ポリアミド酸溶液を得た。この溶液を120〜130
℃の温度で5時間、生成する水を系外に除きつつ、反応
を行なった。得られたポリイミド溶液を多量の水中に添
加することにより、析出した淡黄色沈殿をろ別、乾燥し
た結果、対数粘度数が0.42dl/gで、イミド化率が92%で
ある本発明の可溶性ポリイミド粉末86.7gが得られた。
Example 4 500 g of NMP and 52.12 g using the same apparatus and method as in Example 1.
(0.219 mol) of HMDT and 6.04 g (0.0243 mol) of 3,3 '
50.62 g after dissolving diaminodiphenyl sulfone
(0.243 mol) of the tetracarboxylic dianhydride synthesized in Reference Example 4 was added, and the reaction was carried out at 20 to 30 ° C. for 7 hours to obtain a polyamic acid solution. 120-130 of this solution
The reaction was carried out at a temperature of 5 ° C. for 5 hours while removing generated water from the system. The resulting polyimide solution was added to a large amount of water, and the precipitated pale yellow precipitate was separated by filtration and dried. As a result, the logarithmic viscosity number was 0.42 dl / g, and the imidation ratio was 92%. 86.7 g of a polyimide powder was obtained.

実施例5 実施例1と同様の装置及び方法で500gのDMAC、54.95g
(0.231モル)のHMDT、46.55g(0.208モル)の参考例2
で合成したテトラカルボン酸二無水物及び8.27g(0.023
1モル)のジフェニルスルホン−3,3′,4,4′−テトラカ
ルボン酸二無水物を添加し、30〜40℃で5時間反応を行
なうことにより、ポリアミド酸溶液を得た。この溶液を
イソキノリンと無水酢酸が1:10(モル比)からなる多量
の溶液中に徐々に滴下することにより、淡黄色沈殿を得
た。これをろ別乾燥することにより89.0gの本発明の可
溶性ポリイミド粉末を得た。このポリマーの対数粘度数
は0.79dl/gであり、赤外線吸収スペクトルによるイミド
化率は89%であった。
Example 5 500 g of DMAC, 54.95 g, using the same apparatus and method as in Example 1.
(0.231 mol) of HMDT, 46.55 g (0.208 mol) of Reference Example 2
8.27 g (0.023 g) of tetracarboxylic dianhydride synthesized in
(1 mol) of diphenylsulfone-3,3 ', 4,4'-tetracarboxylic dianhydride and reacted at 30 to 40 ° C for 5 hours to obtain a polyamic acid solution. This solution was gradually dropped into a large amount of a solution containing isoquinoline and acetic anhydride at a molar ratio of 1:10 to obtain a pale yellow precipitate. This was filtered and dried to obtain 89.0 g of the soluble polyimide powder of the present invention. The logarithmic viscosity number of this polymer was 0.79 dl / g, and the imidation ratio by infrared absorption spectrum was 89%.

実施例6 実施例1と同様の装置及び方法で500gのNMP、45.33g
(0.202モル)の4,4′−ジアミノ−3,3′−ジメチルジ
シクロヘキシル及び42.91g(0.202モル)の参考例1で
合成したテトラカルボン酸二無水物を添加し、30〜40℃
で5時間反応を行なうことによりポリアミド酸溶液を得
た。この溶液に50gのイソキノリン及び100gの無水酢酸
を添加し、80〜90℃で5時間反応を行なった後、多量の
水中に投入することにより、淡黄色沈殿を得た。これを
ろ別乾燥することにより、72.4gの本発明の可溶性ポリ
イミド粉末を得た。このポリマーの対数粘度数は0.35dl
/gであり、赤外線吸収スペクトルによるイミド化率は83
%であった。
Example 6 500 g of NMP, 45.33 g using the same apparatus and method as in Example 1.
(0.202 mol) of 4,4'-diamino-3,3'-dimethyldicyclohexyl and 42.91 g (0.202 mol) of the tetracarboxylic dianhydride synthesized in Reference Example 1 were added, and 30 to 40 ° C.
For 5 hours to obtain a polyamic acid solution. 50 g of isoquinoline and 100 g of acetic anhydride were added to this solution, and the mixture was reacted at 80 to 90 ° C. for 5 hours, and then poured into a large amount of water to obtain a pale yellow precipitate. This was separated by filtration and dried to obtain 72.4 g of the soluble polyimide powder of the present invention. The logarithmic viscosity number of this polymer is 0.35dl
/ g, and the imidation ratio by infrared absorption spectrum is 83
%Met.

比較例1 実施例1と同様の装置及び方法で500gのNMP、48.39g
(0.203モル)のHMDT及び39.85g(0.203モル)の比較参
考例1で合成したテトラカルボン酸二無水物を添加し、
20〜30℃で5時間反応を行なうことにより、ポリアミド
酸溶液を得た。この溶液をピリジンと無水酢酸が1:10
(モル比)からなる多量の溶液中に徐々に滴下すること
により淡黄色沈殿を得た。これをろ別乾燥することによ
り71.5gのポリイミド粉末を得た。このポリマーの濃硫
酸中での対数粘度数は0.51dl/gであり、赤外線吸収スペ
クトルによるイミド化率は90%であった。
Comparative Example 1 500 g of NMP, 48.39 g using the same apparatus and method as in Example 1.
(0.203 mol) of HMDT and 39.85 g (0.203 mol) of the tetracarboxylic dianhydride synthesized in Comparative Reference Example 1 were added,
The polyamic acid solution was obtained by performing a reaction at 20 to 30 ° C. for 5 hours. This solution is mixed with pyridine and acetic anhydride at 1:10.
(Molar ratio), a light yellow precipitate was obtained by gradually dropping the solution into a large amount of the solution. This was filtered and dried to obtain 71.5 g of a polyimide powder. The logarithmic viscosity number of this polymer in concentrated sulfuric acid was 0.51 dl / g, and the imidation ratio by infrared absorption spectrum was 90%.

比較例2 ジアミンとして43.91g(0.209モル)の4,4′−ジアミ
ノジシクロヘキシルメタン及びテトラカルボン酸二無水
物として44.33g(0.209モル)の参考例1で合成した化
合物を用いた以外は比較例1と同様にポリアミド酸の合
成及びイミド化反応を行ない、濃硫酸中での対数粘度数
が0.61dl/gであり、赤外線吸収スペクトルによるイミド
化率が89%であるポリイミド粉末73.2gを得た。
Comparative Example 2 Comparative Example 1 except that 43.91 g (0.209 mol) of 4,4'-diaminodicyclohexylmethane was used as the diamine and 44.33 g (0.209 mol) of the compound synthesized in Reference Example 1 was used as the tetracarboxylic dianhydride. Polyamide acid was synthesized and imidation reaction was carried out in the same manner as described above to obtain 73.2 g of a polyimide powder having a logarithmic viscosity number in concentrated sulfuric acid of 0.61 dl / g and an imidation ratio of 89% in an infrared absorption spectrum.

溶解性試験 実施例1〜6及び比較例1〜2で合成したポリイミド
粉末の下記溶媒に対する溶解性試験を行なった。いずれ
の試験もポリイミド濃度が10%になるように調合し、10
0℃で3時間攪拌を行なった。
Solubility test A solubility test of the polyimide powder synthesized in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2 in the following solvents was performed. Each test was prepared so that the polyimide concentration was 10%.
Stirring was performed at 0 ° C. for 3 hours.

試験を行なった溶媒: 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、N,N−ジメチルス
ルホキシド、シクロペンタノン及びγ−ブチロラクトン その結果、実施例1〜6で合成したポリイミドは上記
いずれの溶媒にも溶解したが、比較例1〜2で合成した
ポリイミドはいずれの溶媒にも不溶であった。
Solvents tested: N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylsulfoxide, cyclopentanone and γ-butyrolactone. Although the polyimide synthesized in the above was dissolved in any of the above solvents, the polyimide synthesized in Comparative Examples 1 and 2 was insoluble in any of the solvents.

光透過性試験 実施例1〜6で合成したポリイミド粉末を各NMPに溶
解させ、ポリマー濃度20〜30重量%の6種類のワニスを
調製した。この液を石英ガラス上にスピンコートし、60
℃で30分、ついで150℃で1時間の焼成を行なった物に
ついて、分光光度計により透過率の測定を行なった結果
を第2表に示す。
Light transmittance test The polyimide powder synthesized in Examples 1 to 6 was dissolved in each NMP to prepare six kinds of varnishes having a polymer concentration of 20 to 30% by weight. This solution is spin-coated on quartz glass,
Table 2 shows the results of measuring the transmittance of the product baked at 30 ° C. for 30 minutes and then at 150 ° C. for 1 hour using a spectrophotometer.

塗布膜の膜厚は全て10μmである。 The thickness of each coating film is 10 μm.

実施例7 実施例1で合成したポリイミド粉末をNMPに溶解させ
ることにより得られたポリマー濃度20%の溶液に、この
溶液の2%に相当する量の3−アミノプロピルトリエト
キシシランを加え、溶液を調製した。この溶液を120gに
粉末状のフタロシアニンブルー25gを添加し、自動乳鉢
により混練することにより青色着色カラーフィルター用
ワニスを調製した。このワニスを、スピンナーにより、
ガラス板上に塗布した後、窒素雰囲気下60℃で30分、15
0℃で1時間焼成することにより、着色カラーフィルタ
ーを前記ガラス板上に形成せしめた。目視によると顔料
のフタロシアニンブルーは均一に分散し、鮮明な青色カ
ラーフィルターが得られた。さらにこのカラーフィルタ
ー上に保護膜を形成せしめることを目的に、顔料を入れ
ない前記溶液を同様に塗布、焼成を行なった。この様に
して、カラーフィルター上に透明で滑らかな表面を有す
る保護膜を形成せしめた。また2mm角の切片をセロテー
プではがすごばん目試験によるガラス板とカラーフィル
ター間及びカラーフィルターと保護膜間の接着性はいず
れも良好であった。
Example 7 To a solution having a polymer concentration of 20% obtained by dissolving the polyimide powder synthesized in Example 1 in NMP, 3-aminopropyltriethoxysilane in an amount equivalent to 2% of this solution was added. Was prepared. To 120 g of this solution was added 25 g of powdery phthalocyanine blue, and the mixture was kneaded with an automatic mortar to prepare a varnish for a blue colored color filter. This varnish is
After coating on a glass plate, 15 minutes at 60 ° C under nitrogen atmosphere
By baking at 0 ° C. for 1 hour, a colored color filter was formed on the glass plate. Visually, the pigment phthalocyanine blue was uniformly dispersed, and a clear blue color filter was obtained. Further, for the purpose of forming a protective film on this color filter, the above-mentioned solution containing no pigment was similarly applied and baked. Thus, a protective film having a transparent and smooth surface was formed on the color filter. In addition, the adhesiveness between the glass plate and the color filter and between the color filter and the protective film were all good by a scotch tape test with a 2 mm square section using cellophane tape.

実施例8 ガラス板上にアクリル系カラーフィルター材(チッソ
(株)製商品名CFP−7215NB)の約1μの膜を形成せし
め赤色の染料(日本化薬製21P)で染色したカラーフィ
ルター上に実施例1で合成したポリイミド粉末をシクロ
ペンタノンに溶解させたポリマー濃度15%の溶液をスピ
ンコートにより塗布し、150℃で1時間加熱することに
より、カラーフィルター上に保護膜を形成せしめた。こ
の膜を観察し、染料が保護膜に移行したかどうかを調べ
たところ、膜は透明であり、染料の移行は認められなか
った。
Example 8 A film of about 1 μm of an acrylic color filter material (CFP-7215NB manufactured by Chisso Corporation) was formed on a glass plate, and the film was dyed with a red dye (21P manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.). A solution of the polyimide powder synthesized in Example 1 dissolved in cyclopentanone at a polymer concentration of 15% was applied by spin coating and heated at 150 ° C. for 1 hour to form a protective film on the color filter. The film was observed and it was examined whether or not the dye had transferred to the protective film. As a result, the film was transparent and no transfer of the dye was observed.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明のポリイミドは溶媒に対する溶解性が優れてい
るため、これを溶媒に溶解し溶液とし基材に塗布するこ
とができる。そして、溶媒を揮散させるだけの低い温度
でポリイミド膜を形成することができ、耐熱性の劣る基
板上にも塗膜を形成できるため、実用上の効果は大き
い。かつ塗膜の透明性に優れるためカラーフィルター基
材及びその保護膜等の材料として好適な材料を提供する
ことができる。
Since the polyimide of the present invention has excellent solubility in a solvent, it can be dissolved in a solvent to form a solution and applied to a substrate. Then, a polyimide film can be formed at a temperature low enough to evaporate the solvent, and a coating film can be formed on a substrate having poor heat resistance, so that the practical effect is large. In addition, since the coating film has excellent transparency, it is possible to provide a material suitable as a material for a color filter substrate and a protective film thereof.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は実施例1で合成したポリイミドの赤外線吸収ス
ペクトルのチャートである。1770cm-1の位置にイミド基
の吸収が認められる。
FIG. 1 is a chart of an infrared absorption spectrum of the polyimide synthesized in Example 1. The absorption of an imide group is observed at the position of 1770 cm -1 .

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】下記一般式(I)で示される反復単位を主
成分とし、溶媒中、温度30±0.01℃、濃度0.5g/dlで測
定された対数粘度数が0.1〜5dl/gであるポリイミドであ
って、後記R1に於いて、後記置換基R31個あたりの置換
数を1と勘定し、後記置換基CH2 q1個あたりの置換
数を2と勘定するとして、R11個における平均の置換数
が0.5〜4であることを特徴とするポリイミド。 ただし、式(I)において、R1は下記式(II)、(II
I)、又は(IV)で示される基であり、R2は後記式
(V)で示される基である。 〔ただし、前記式(II)、(III)、(IV)及び(V)
に於いて、R3は各々が独立にメチル基又はエチル基であ
り、R4、R5、R6及びR7は各々独立に水素原子、メチル基
又はエチル基であるが、そのうち少なくとも1個は水素
原子以外の基であり、Xは酸素原子、 (ただし、R8は独立に水素原子、メチル基、エチル基又
はトリフロロメチル基である。)、 又は結合手のみであり、pは0≦p≦4の整数であり、
qは独立に2≦q≦10の整数であり、rは0≦r≦2の
整数であり、tは1〜3の整数である。〕
1. A logarithmic viscosity number of 0.1 to 5 dl / g, which is mainly composed of a repeating unit represented by the following general formula (I) and measured in a solvent at a temperature of 30 ± 0.01 ° C. and a concentration of 0.5 g / dl. R 1 is a polyimide, and the number of substitutions per one substituent R 3 described below is counted as 1 and the number of substitutions per one substituent CH 2 q is counted as 2 in R 1 described below. A polyimide, wherein the average number of substitutions per one is 0.5 to 4. However, in the formula (I), R 1 is represented by the following formulas (II) and (II)
It is a group represented by I) or (IV), and R 2 is a group represented by the following formula (V). [However, the formulas (II), (III), (IV) and (V)
In the above, R 3 is each independently a methyl group or an ethyl group, and R 4 , R 5 , R 6 and R 7 are each independently a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group, and at least one of them is Is a group other than a hydrogen atom, X is an oxygen atom, (However, R 8 is independently a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group or a trifluoromethyl group.) Or only a bond, p is an integer of 0 ≦ p ≦ 4,
q is independently an integer of 2 ≦ q ≦ 10, r is an integer of 0 ≦ r ≦ 2, and t is an integer of 1 to 3. ]
【請求項2】下記一般式(VI)で示されるテトラカルボ
ン酸二無水物と、(VII)で示されるジアミンがほぼ等
モルになるように溶媒の存在下に混合し、温度0〜100
℃で反応を行なうことにより得られるポリアミド酸を溶
媒の存在下110〜200℃に加熱するか、又はイミド化促進
剤を混合し、常温〜100℃の温度でイミド化することを
特徴とするポリイミドの製造法。 ただしR1およびR2は前記と同じ意味を表わし、式(VI)
で示される化合物の全体でR1の平均置換数が0.5〜4で
ある。
2. A tetracarboxylic dianhydride represented by the following general formula (VI) and a diamine represented by the formula (VII) are mixed in the presence of a solvent so as to be almost equimolar.
Polyimide acid obtained by performing the reaction at 110 ° C. in the presence of a solvent is heated to 110 to 200 ° C. or mixed with an imidization accelerator, a polyimide characterized by being imidized at a temperature of room temperature to 100 ° C. Manufacturing method. However, R 1 and R 2 have the same meanings as described above, and the formula (VI)
The average number of substitutions of R 1 is 0.5 to 4 in all of the compounds represented by
【請求項3】請求項1の一般式(I)で示される反復単
位を主成分とするポリイミドを含む溶液を基板に塗布後
100〜250℃に焼成することにより得られるカラーフィル
ター用材料。
3. A solution containing a polyimide containing a repeating unit represented by the general formula (I) as a main component and applied to a substrate.
A material for a color filter obtained by firing at 100 to 250 ° C.
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