JP5182886B2 - NOVEL DIAMINE, POLYIMIDE PRECURSOR, POLYIMIDE, COATING OPTICAL COMPENSATION FILM COMPRISING THE SAME, AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME - Google Patents

NOVEL DIAMINE, POLYIMIDE PRECURSOR, POLYIMIDE, COATING OPTICAL COMPENSATION FILM COMPRISING THE SAME, AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME Download PDF

Info

Publication number
JP5182886B2
JP5182886B2 JP2009026147A JP2009026147A JP5182886B2 JP 5182886 B2 JP5182886 B2 JP 5182886B2 JP 2009026147 A JP2009026147 A JP 2009026147A JP 2009026147 A JP2009026147 A JP 2009026147A JP 5182886 B2 JP5182886 B2 JP 5182886B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyimide
group
film
solvent
formula
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2009026147A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010180349A (en
Inventor
匡俊 長谷川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kaneka Corp
Original Assignee
Kaneka Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kaneka Corp filed Critical Kaneka Corp
Priority to JP2009026147A priority Critical patent/JP5182886B2/en
Publication of JP2010180349A publication Critical patent/JP2010180349A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5182886B2 publication Critical patent/JP5182886B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明はフルオレニル基を含有する新規なジアミン化合物、これを用いて得られるポリイミド前駆体およびポリイミドとその製造方法、およびこのポリイミドからなる液晶ディスプレー用光学補償フィルムとその製造方法に関する。   The present invention relates to a novel diamine compound containing a fluorenyl group, a polyimide precursor obtained using the diamine compound, a polyimide and a production method thereof, an optical compensation film for a liquid crystal display comprising the polyimide, and a production method thereof.

テレビに代表される大型フラットパネルディスプレー(FPD)には、これまでプラズマディスプレーが主流であったが、近年液晶ディスプレー(LCD)の大型化技術の進歩により、大型の液晶テレビの需要が急速に拡大している。   Conventionally, plasma displays have been the mainstream for large flat panel displays (FPDs) represented by television, but recently, demand for large liquid crystal televisions has rapidly expanded due to advances in the technology for increasing the size of liquid crystal displays (LCD). doing.

大型液晶テレビのようなLCDの使用形態で最も重要な要求特性としてコントラストの視野角依存性の低減が挙げられる。大型液晶テレビでは近年広視野角化に有利なVA(垂直配向)モードやIPS(面内配向スイッチング)モードのLCDが採用されている。   Reduction of the viewing angle dependency of contrast is one of the most important required characteristics in the usage form of an LCD such as a large liquid crystal television. In recent years, LCDs in VA (vertical alignment) mode and IPS (in-plane alignment switching) mode, which are advantageous for widening the viewing angle, have been adopted in large liquid crystal televisions.

LCD構成部材のうち液晶セルや偏光膜は元来光学異方性を有しているため、広い視野角に渡って高コントラストを維持する目的で、これらの部材ごとに適した光学補償フィルムが用いられている。   Among LCD components, liquid crystal cells and polarizing films inherently have optical anisotropy, so an optical compensation film suitable for each of these members is used for the purpose of maintaining high contrast over a wide viewing angle. It has been.

VAモードLCDにおける液晶層に対する光学補償用フィルムとして一般にネガティブCプレートとポジティブAプレートを組み合わせて使用されているが、最近、前者は直交同時2軸延伸した高分子フィルムが適用されている。   In general, a negative C plate and a positive A plate are used in combination as an optical compensation film for a liquid crystal layer in a VA mode LCD. Recently, a polymer film that is biaxially stretched at the same time is applied to the former.

上記位相差フィルムには斜めから見た時のコントラス低下を防止するだけでなく、リタデーション(複屈折)波長依存性を補償することによる色補償機能も求められる。   The retardation film is required not only to prevent a decrease in contrast when viewed obliquely but also to have a color compensation function by compensating for retardation (birefringence) wavelength dependency.

液晶セルに使用される液晶分子材料ではリタデーション(複屈折)の波長依存性はしばしば長波長ほどリタデーション(複屈折)値が減少する正常波長分散となる。例えばSTNモードLCDでは液晶材料はしばしば正常分散特性を有するため、波長分散特性が正で大きなポリカーボネート系位相差フィルムが用いられている。一方VAモード液晶セルでは液晶層のリタデーション(複屈折)波長依存性が、使用する液晶材料やカラーフィルタに由来して通常よりもかなり小さくなる場合があり、これを補償するためにはリタデーション(複屈折)の波長依存性の小さい即ち、低波長分散特性を有する位相差フィルムが必要となる。   In the liquid crystal molecular material used for the liquid crystal cell, the wavelength dependence of retardation (birefringence) often becomes normal wavelength dispersion in which the retardation (birefringence) value decreases as the wavelength increases. For example, in a STN mode LCD, since a liquid crystal material often has normal dispersion characteristics, a polycarbonate phase difference film having positive and large wavelength dispersion characteristics is used. On the other hand, in the VA mode liquid crystal cell, the retardation (birefringence) wavelength dependency of the liquid crystal layer may be considerably smaller than usual due to the liquid crystal material and color filter used. In order to compensate for this, the retardation (birefringence) A retardation film having a small wavelength dependency of refraction (ie, having a low wavelength dispersion characteristic) is required.

最近、上記目的のためVAモード液晶セル用位相差フィルムとして2軸延伸したシクロオレフィン系ポリマーフィルムが採用されている。しかしながら、位相差フィルムを偏光フィルムと液晶セルの間に挿入するためには接着剤を用いて積層する工程が必要であるため、パネルの薄型化には不利となる。一方、ポリビニルアルコール/ヨウ素系偏光膜の偏光子保護フィルム(例えばトリアセチルセルロース(TAC)フィルム)の一部に位相差機能を付与したり、偏光膜保護機能を有する位相差フィルムを用いる等の方法でLCD中の部材数を減らす試みも行われている。   Recently, a cycloolefin polymer film stretched biaxially has been adopted as a retardation film for a VA mode liquid crystal cell for the above purpose. However, in order to insert the retardation film between the polarizing film and the liquid crystal cell, a step of laminating using an adhesive is necessary, which is disadvantageous for thinning the panel. On the other hand, a method of imparting a retardation function to a part of a polarizer protective film (for example, a triacetyl cellulose (TAC) film) of a polyvinyl alcohol / iodine polarizing film or using a retardation film having a polarizing film protective function Attempts have also been made to reduce the number of members in the LCD.

上記のように、透明高分子材料を位相差フィルムに適用するべく大きな複屈折を発現させるためには、通常は高分子フィルムを機械的に高倍率で延伸しなければならい。仮に偏光子保護フィルムを浸蝕しない溶媒に溶解した高分子のワニスをその保護フィルム上に塗付・乾燥するだけで、なんら延伸操作をすることなく高いリタデーション(複屈折)且つその低波長分散性を有する透明な高分子材料があれば、LCD製造工程が著しく簡略化され、低コスト化および薄型化に有効な材料を提供しうる。   As described above, in order to develop a large birefringence in order to apply the transparent polymer material to the retardation film, it is usually necessary to mechanically stretch the polymer film at a high magnification. If a polymer varnish dissolved in a solvent that does not erode the polarizer protective film is applied and dried on the protective film, high retardation (birefringence) and low wavelength dispersion can be achieved without any stretching operation. If there is a transparent polymer material, the LCD manufacturing process can be remarkably simplified, and a material effective for cost reduction and thinning can be provided.

ポリイミドワニスを塗布・乾燥するだけで、透明で且つ比較的高いリタデーション(複屈折)を発現させてネガティブCプレートを製造する技術が開示されている(例えば特許文献1)が、リタデーション(複屈折)の波長分散特性には改善の余地が残されていた。   A technique for producing a negative C plate by developing a transparent and relatively high retardation (birefringence) by simply applying and drying a polyimide varnish is disclosed (for example, Patent Document 1). There was still room for improvement in the chromatic dispersion characteristics.

特開2008−280417JP 2008-280417 A

本発明は高い透明性、高いリタデーション(複屈折)、リタデーション(複屈折)の低波長分散性、偏光子保護フィルムを浸蝕しない溶媒に対する高い溶解性(ワニスの安定性)、且つ十分な膜靭性を併せ持つ、液晶ディスプレー用塗布型光学補償(位相差)フィルム材料として有益な脂環式ポリイミド、その前駆体、これらを製造するための新規なジアミン化合物、このポリイミドを含有してなる光学補償フィルムとその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has high transparency, high retardation (birefringence), low wavelength dispersion of retardation (birefringence), high solubility in a solvent that does not erode the polarizer protective film (varnish stability), and sufficient film toughness. In addition, an alicyclic polyimide useful as a coating-type optical compensation (retardation) film material for liquid crystal displays, its precursor, a novel diamine compound for producing these, an optical compensation film containing this polyimide, and its An object is to provide a manufacturing method.

以上の問題を鑑み、鋭意研究を積み重ねた結果、下記一般式(8):     As a result of accumulating intensive studies in view of the above problems, the following general formula (8):

Figure 0005182886
(式(8)中、Aは4価の脂肪族基を表し、Pnは各々独立に、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、炭素数1〜6の直鎖状もしくは分岐状アルキル基、炭素数1〜6の直鎖状もしくは分岐状アルコキシ基を表し、nは置換基の数を表す0から4の整数である。)
で表される繰り返し単位を有するポリイミドとこれを含有する共重合体が偏光子保護フィルムを浸蝕しない溶媒に溶解して安定なワニスを与え、これを偏光子保護フィルム上に塗布・乾燥することで上記産業分野において極めて有益な光学補償フィルム(位相差フィルム)となることを見出し、本発明を完成するに至った。
Figure 0005182886
(In formula (8), A represents a tetravalent aliphatic group, and P n each independently represents a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, carbon, A linear or branched alkoxy group having 1 to 6 is represented, and n is an integer of 0 to 4 representing the number of substituents.
A polyimide having a repeating unit represented by the following and a copolymer containing the same are dissolved in a solvent that does not erode the polarizer protective film to give a stable varnish, and this is applied and dried on the polarizer protective film. The present inventors have found that the optical compensation film (retardation film) is extremely useful in the industrial field and has completed the present invention.

即ち本発明の要旨は以下に示すものである。
(I)下記一般式(1):
That is, the gist of the present invention is as follows.
(I) The following general formula (1):

Figure 0005182886
で表されるフルオレニル基含有ジアミン化合物。
(式(1)中、置換基Pnは各々独立に、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、炭素数1〜6の直鎖状もしくは分岐状アルキル基、炭素数1〜6の直鎖状もしくは分岐状アルコキシ基を表し、nは置換基の数を表す0から4の整数である。)
(II)下記一般式(2):
Figure 0005182886
The fluorenyl group containing diamine compound represented by these.
(In Formula (1), each substituent P n is independently a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a linear or branched chain group having 1 to 6 carbon atoms, or Represents a branched alkoxy group, and n is an integer of 0 to 4 representing the number of substituents.)
(II) The following general formula (2):

Figure 0005182886
で表される繰り返し単位を有するポリイミド前駆体。
(式(2)中、Aは4価の脂肪族基を表し、Pnは各々独立に、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、炭素数1〜6の直鎖状もしくは分岐状アルキル基、炭素数1〜6の直鎖状もしくは分岐状アルコキシ基を表し、nは置換基の数を表す0から4の整数である。)
(III)前記一般式(2)で表されるイミド前駆体単位のモル分率をXとすると、Xが0.01〜0.99の範囲である、(II)記載のポリイミド前駆体共重合体。
(IV)下記一般式(3):
Figure 0005182886
The polyimide precursor which has a repeating unit represented by these.
(In the formula (2), A represents a tetravalent aliphatic group, and P n each independently represents a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, carbon A linear or branched alkoxy group having 1 to 6 is represented, and n is an integer of 0 to 4 representing the number of substituents.
(III) When the molar fraction of the imide precursor unit represented by the general formula (2) is X, X is in the range of 0.01 to 0.99. Coalescence.
(IV) The following general formula (3):

Figure 0005182886
(式(3)中、Aは前記と同義である。Bは下記式(4)〜(7):
Figure 0005182886
(In Formula (3), A is as defined above. B is the following Formulas (4) to (7):

Figure 0005182886
Figure 0005182886

Figure 0005182886
Figure 0005182886

Figure 0005182886
Figure 0005182886

Figure 0005182886
からなる群から選ばれる少なくとも1種を表す。)
で表されるイミド前駆体単位をさらに含有することを特徴とする(III)に記載のポリイミド前駆体の共重合体。
(V)下記一般式(8):
Figure 0005182886
Represents at least one selected from the group consisting of )
The polyimide precursor copolymer as described in (III), further comprising an imide precursor unit represented by the formula:
(V) The following general formula (8):

Figure 0005182886
で表される繰り返し単位を有するポリイミド。
(式(8)中、Aは4価の脂肪族基を表し、Pnは各々独立に、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、炭素数1〜6の直鎖状もしくは分岐状アルキル基、炭素数1〜6の直鎖状もしくは分岐状アルコキシ基を表し、nは置換基の数を表す0から4の整数である。)
(VI)上記一般式(8)で表されるイミド単位のモル分率をYとすると、Yが0.01〜0.99の範囲である、(V)記載のポリイミド共重合体。
(VII)下記一般式(9):
Figure 0005182886
The polyimide which has a repeating unit represented by these.
(In formula (8), A represents a tetravalent aliphatic group, and P n each independently represents a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, carbon, A linear or branched alkoxy group having 1 to 6 is represented, and n is an integer of 0 to 4 representing the number of substituents.
(VI) The polyimide copolymer according to (V), wherein Y is in the range of 0.01 to 0.99, where Y is the molar fraction of the imide unit represented by the general formula (8).
(VII) The following general formula (9):

Figure 0005182886
(式(9)中、Aは4価の脂肪族基を表し、Bは前記式(4)〜(7)からなる群から選ばれる少なくとも1種)で表されるイミド単位をさらに含有することを特徴とする(VI)記載のポリイミド共重合体。
(VIII) (II)〜(IV)のいずれかに記載のポリイミド前駆体を、加熱あるいは脱水環化試薬を用いてイミド化反応させることを特徴とする、(V)〜(VII)のいずれかに記載のポリイミドの製造方法。
(IX) (V)〜(VII)のいずれかに記載のポリイミドを、ケトン系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、エステル系溶媒の少なくとも1つに選ばれる溶媒に5重量%以上の濃度で均一に溶解して得られるワニス。
(X) (V)〜(VII)のいずれかに記載のポリイミドからなる光学補償フィルム。
(XI) (IX)に記載のポリイミドワニスを基板上に塗布・乾燥することを特徴とする光学補償フィルムの製造方法。
(XII) 波長400nmにおける光透過率が80%以上、波長450nmおよび550nmにおけるリタデーション(Re)または複屈折(△n)の比(Re450/Re550=△n450/△n550)が1.03以下、且つ引張試験において10%以上の破断伸びを有する、(X)に記載の光学補償フィルム。
(XIII) ナトリウムランプのD線(589nm)における複屈折が0.02以上である(X)に記載の光学補償フィルム。
Figure 0005182886
(In the formula (9), A represents a tetravalent aliphatic group, and B further contains an imide unit represented by the formula (4) to (7)). The polyimide copolymer as described in (VI) characterized by these.
(VIII) Any one of (V) to (VII), wherein the polyimide precursor according to any one of (II) to (IV) is subjected to an imidization reaction using heating or a dehydrating cyclization reagent. The manufacturing method of the polyimide as described in.
(IX) The polyimide according to any one of (V) to (VII) is uniformly added at a concentration of 5% by weight or more in a solvent selected from at least one of a ketone solvent, an aromatic hydrocarbon solvent, and an ester solvent. Varnish obtained by dissolution in
(X) An optical compensation film comprising the polyimide according to any one of (V) to (VII).
(XI) A method for producing an optical compensation film, comprising applying and drying the polyimide varnish described in (IX) on a substrate.
(XII) The light transmittance at a wavelength of 400 nm is 80% or more, and the ratio of retardation (Re) or birefringence (Δn) at wavelengths 450 nm and 550 nm (Re 450 / Re 550 = Δn 450 / Δn 550 ) is 1. The optical compensation film according to (X), having an elongation at break of not more than 03 and not less than 10% in a tensile test.
(XIII) The optical compensation film according to (X), wherein the birefringence of the sodium lamp at the D line (589 nm) is 0.02 or more.

本発明によれば、新規なフルオレニル基含有ジアミン化合物を用いることで、高い透明性、高いリタデーション(複屈折)、リタデーション(複屈折)の低波長分散性、高い有機溶媒溶解性(ワニスの安定性)、且つ十分な膜靭性を併せ持つ脂環式ポリイミドを製造することが可能となり、このポリイミドを使用して光学補償フィルム材料及びその製造方法を提供することができる。この脂環式ポリイミドはその特徴的な自己配向性によりそのワニスを塗布・乾燥するだけで大きなリタデーション(複屈折)と同時にその低波長分散性を発現することから、特にVAモードLCD用位相差(光学補償)フィルムとしてとして極めて有益である。   According to the present invention, by using a novel fluorenyl group-containing diamine compound, high transparency, high retardation (birefringence), low wavelength dispersion of retardation (birefringence), high organic solvent solubility (varnish stability) ), And an alicyclic polyimide having sufficient film toughness can be produced, and an optical compensation film material and a production method thereof can be provided using this polyimide. This cycloaliphatic polyimide exhibits large retardation (birefringence) and low wavelength dispersion by applying and drying the varnish due to its characteristic self-orientation. It is extremely useful as an optical compensation film.

実施例2におけるポリイミド薄膜の赤外線吸収スペクトルを表す。The infrared absorption spectrum of the polyimide thin film in Example 2 is represented. 実施例2における波長と△nの関係を表す。The relationship between the wavelength and Δn in Example 2 is represented. 実施例4におけるポリイミド薄膜の赤外線吸収スペクトルを表す。The infrared absorption spectrum of the polyimide thin film in Example 4 is represented.

以下に本発明の実施の形態について詳細に説明するが、これらは本発明の実施形態の一例であり、これらの内容に限定されない。
<要求特性を満たすための分子設計>
まず発明の光学補償フィルムを構成するポリイミドの透明性について説明する。芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミンから得られる従来の全芳香族ポリイミド系では、Progress in Polymer Science, 26, 259−335 (2001)に開示されているように、ジイミド部位が電子受容体、ジアミン部位が電子供与体として作用し、分子内および分子間電荷移動相互作用によりポリイミドフィルムが著しく着色する。一方、本発明のポリイミドは脂環式テトラカルボン酸二無水物を用いて製造することに由来してジイミド部位が脂環構造となり、ジイミド部位の電子受容性が著しく低下するため、着色の原因である電荷移動相互作用が妨害され、完全に無色透明とすることが可能である。
Embodiments of the present invention will be described in detail below, but these are examples of the embodiments of the present invention and the present invention is not limited to these contents.
<Molecular design to meet required characteristics>
First, the transparency of the polyimide constituting the optical compensation film of the invention will be described. In a conventional wholly aromatic polyimide system obtained from an aromatic tetracarboxylic dianhydride and an aromatic diamine, as disclosed in Progress in Polymer Science, 26, 259-335 (2001), the diimide moiety is electron-accepting. The diamine moiety acts as an electron donor, and the polyimide film is markedly colored by intramolecular and intermolecular charge transfer interactions. On the other hand, since the polyimide of the present invention is produced using an alicyclic tetracarboxylic dianhydride, the diimide site becomes an alicyclic structure, and the electron acceptability of the diimide site is significantly reduced. Certain charge transfer interactions are disturbed and can be completely colorless and transparent.

本発明の光学補償フィルムは接着剤を使用しないで基板上に本発明のポリイミド層を直接形成することを特徴とするものである。その際、基板が耐熱性の低い偏光子保護フィルム(例えばTACフィルム)である場合はポリイミド前駆体ワニスを偏光子保護フィルム上に塗布・乾燥した後に熱イミド化する250℃以上の高温熱処理工程は偏光子保護フィルムの熱変形を引き起こす恐れがあり、適用困難である。そのため、熱イミド化工程を必要としない工程即ち、ポリイミドのワニスを基板上に塗布・乾燥して光学補償フィルムを形成する方法が好ましい。   The optical compensation film of the present invention is characterized in that the polyimide layer of the present invention is directly formed on a substrate without using an adhesive. At that time, when the substrate is a polarizer protective film (for example, a TAC film) with low heat resistance, a high temperature heat treatment step of 250 ° C. or higher in which thermal imidization is performed after applying and drying the polyimide precursor varnish on the polarizer protective film is There is a risk of causing thermal deformation of the polarizer protective film, making it difficult to apply. Therefore, a process which does not require a thermal imidization process, that is, a method of forming an optical compensation film by applying and drying a polyimide varnish on a substrate is preferable.

偏光子保護フィルムがTACフィルムなどのセルロースアセテートフィルムである場合には、ポリイミドワニスの溶媒として、セルロースアセテートフィルムを浸蝕せず、且つセルロースアセテートフィルムの耐熱上限温度である140ないし150℃より低温でも塗膜を十分乾燥できる溶媒、例えばケトン系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、エステル系溶媒を選択する必要がある。言い換えると、使用するポリイミドは上記のように優れた透明性に加えて、安定なワニスを形成するために、これらの溶媒に対して室温で高い溶解性を持つことが求められる。   When the polarizer protective film is a cellulose acetate film such as a TAC film, the film is not eroded as a solvent for the polyimide varnish and is applied even at a temperature lower than 140 to 150 ° C. which is the upper limit temperature limit of the cellulose acetate film. It is necessary to select a solvent that can sufficiently dry the membrane, for example, a ketone solvent, an aromatic hydrocarbon solvent, and an ester solvent. In other words, in addition to the excellent transparency as described above, the polyimide used is required to have high solubility in these solvents at room temperature in order to form a stable varnish.

また、上記のようにしてポリイミドワニスから形成された透明ポリイミドフィルムがリタデーション(複屈折)の波長分散を制御するための1つの方策として、カルド型構造を有するフルオレニル基含有モノマーを使用することで、高分子主鎖に対して分子平面が直交するようにフルオレニル基を側差として結合する方法が、例えば特開2007−302719において提案されている。これらは直交するフルオレニル基が負の配向複屈折を持つ成分であり、主にイミド骨格からなる正の配向複屈折を持つ成分を打ち消し、波長分散特性を低波長分散及び逆波長分散へと制御している。   Moreover, as one measure for controlling the wavelength dispersion of the retardation (birefringence) of the transparent polyimide film formed from the polyimide varnish as described above, by using a fluorenyl group-containing monomer having a cardo type structure, For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-302719 proposes a method in which a fluorenyl group is bonded as a side difference so that the molecular plane is orthogonal to the polymer main chain. These are components in which the orthogonal fluorenyl group has negative orientation birefringence, canceling out the component with positive orientation birefringence mainly composed of an imide skeleton, and controlling the wavelength dispersion characteristics to low wavelength dispersion and reverse wavelength dispersion. ing.

ポリイミド系に適用可能なカルド型フルオレニル基含有モノマーとして、下記式(10):   As a cardo-type fluorenyl group-containing monomer applicable to a polyimide system, the following formula (10):

Figure 0005182886
で表される9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、特開2007−302719で提案されている9,9−ビス(3−アミノプロピル)フルオレンが知られている。しかしながら、ポリイミドの溶媒溶解性、高いリタデーション(複屈折)、リタデーション(複屈折)の低波長分散特性には改善の余地があった。
Figure 0005182886
9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, and 9,9-bis (3-aminopropyl) fluorene proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-302719 are known. However, there is room for improvement in the solvent solubility of polyimide, high retardation (birefringence), and low wavelength dispersion characteristics of retardation (birefringence).

これに対して下記式(1):   In contrast, the following formula (1):

Figure 0005182886
で表される本発明のフルオレニル基含有ジアミンを用いた場合、脂環式テトラカルボン酸二無水物と重合して得られたポリイミドは、様々なケトン系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒及びエステル系溶媒に室温で高い溶解性を示し、且つそのポリイミドワニスから形成されたフィルムは優れた透明性及びリタデーション(複屈折)の低波長分散特性を同時に発現することが可能となる。
Figure 0005182886
When the fluorenyl group-containing diamine of the present invention represented by the formula (1) is used, the polyimide obtained by polymerization with the alicyclic tetracarboxylic dianhydride has various ketone solvents, aromatic hydrocarbon solvents and ester solvents. A film that is highly soluble in a solvent at room temperature and that is formed from the polyimide varnish can simultaneously exhibit excellent transparency and low wavelength dispersion characteristics of retardation (birefringence).

ここで、式(1)中、置換基Pnは各々独立に、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、炭素数1〜6の直鎖状もしくは分岐状アルキル基、炭素数1〜6の直鎖状もしくは分岐状アルコキシ基を表し、nは置換基の数を表す0から4の整数である。炭素数1〜6の直鎖状もしくは分岐状アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基などがあげられ、炭素数1〜6の直鎖状もしくは分岐状アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、などがあげられる。Pnは異なる2種類以上であってもよい。   Here, in formula (1), each substituent Pn is independently a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a linear chain having 1 to 6 carbon atoms. Alternatively, it represents a branched alkoxy group, and n is an integer of 0 to 4 representing the number of substituents. Examples of the linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group. Examples of the linear or branched alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms include a methoxy group, Examples thereof include an ethoxy group and a propoxy group. Two or more different types of Pn may be used.

上記のようなリタデーション(複屈折)の低波長分散特性に加えて、複屈折の大きさも重要である。複屈折が正の値をとり且つその絶対値が大きいほど、一定の光学補償機能を得るのに使用する光学補償フィルムをより薄く設定することができ、より好ましい。   In addition to the low wavelength dispersion characteristic of retardation (birefringence) as described above, the magnitude of birefringence is also important. It is more preferable that the birefringence takes a positive value and the absolute value thereof is larger, so that the optical compensation film used for obtaining a certain optical compensation function can be set thinner.

以下に本発明に係る光学補償フィルムの複屈折について説明する。フィルム面方向をXおよびY軸、膜厚方向をZ軸とおけば、XおよびY方向の屈折率が等しく(nx=ny=nin)且つ、これらがZ方向の屈折率(nz)より高くなっているネガティブCプレート位相差フィルムを作製するためには通常、高分子フィルムを高倍率で直交同時2軸延伸してポリマー鎖をフィルム面に対してできるだけ平行に配向(以後、面内配向と称する)させる必要がある。
上記のような機械的延伸操作を一切行わず、ワニスの溶液キャスト製膜工程のみで比較的大きな複屈折(△n=nin−nz)を発現させることは通常容易ではないが、式(1)で表される本発明のフルオレニル基含有ジアミンに加えて、下記式(11)〜(14):
The birefringence of the optical compensation film according to the present invention will be described below. Film surface direction X and Y-axis, if put the film thickness direction and Z-axis, equal X and Y directions of the refractive index (n x = n y = n in) and the refractive index of the Z-direction (n z ) In order to produce a higher negative C plate retardation film, a polymer film is usually biaxially stretched at a high magnification and orthogonally and the polymer chains are oriented as parallel as possible to the film surface (hereinafter referred to as surface). (Referred to as inner orientation).
Without any mechanical stretching operation as described above, a relatively large birefringence only solution cast film process the varnish is (△ n = n in -n z ) usually not easy to express the formula ( In addition to the fluorenyl group-containing diamine of the present invention represented by 1), the following formulas (11) to (14):

Figure 0005182886
Figure 0005182886

Figure 0005182886
Figure 0005182886

Figure 0005182886
Figure 0005182886

Figure 0005182886
で表される剛直な構造のモノマーを共重合成分として併用することで、キャスト製膜工程でポリイミド鎖の面内配向(フィルム面に対して平行な方向への配向)を誘起して高い複屈折を発現させることが可能となる。
Figure 0005182886
High birefringence by inducing in-plane orientation of the polyimide chain (orientation in the direction parallel to the film surface) in the cast film forming process by using a monomer having a rigid structure represented by Can be expressed.

共重合するジアミン成分として上記以外に、屈曲結合を有する例えば4,4’−オキシジアニリン等のジアミンモノマーを用いることでポリイミドフィルムの靭性を更に改善することもできる。   In addition to the above, the toughness of the polyimide film can be further improved by using a diamine monomer such as 4,4'-oxydianiline having a bending bond as the diamine component to be copolymerized.

<フルオレニル基含有ジアミンの製造方法>
本発明の式(1)で表されるジアミンの製造方法は特に限定されず、公知の方法を適用することができる。具体的には下記式(15):
<Method for producing fluorenyl group-containing diamine>
The manufacturing method of diamine represented by Formula (1) of this invention is not specifically limited, A well-known method is applicable. Specifically, the following formula (15):

Figure 0005182886
(式(15)中、Rは水素原子またはアセトキシを表し、Pnは各々独立に、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、炭素数1〜6の直鎖状もしくは分岐状アルキル基、炭素数1〜6の直鎖状もしくは分岐状アルコキシ基を表し、nは置換基の数を表す0から4の整数である。)
で表されるフルオレニル基含有ジオールまたはその誘導体と下記式(16):
Figure 0005182886
(In formula (15), R represents a hydrogen atom or acetoxy, and P n each independently represents a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or 1 carbon atom. Represents a linear or branched alkoxy group of ˜6, and n is an integer of 0 to 4 representing the number of substituents.)
And a fluorenyl group-containing diol represented by the following formula (16):

Figure 0005182886
(式(16)中、Xはヒドロキシ基、塩素原子、または臭素原子を表す。)
で表されるニトロ安息香酸またはその誘導体を反応させて下記式(17):
Figure 0005182886
(In formula (16), X represents a hydroxy group, a chlorine atom, or a bromine atom.)
Is reacted with a nitrobenzoic acid represented by the following formula (17):

Figure 0005182886
で表されるジニトロ体とし、次いでニトロ基を還元することで、本発明の下記式(1):
Figure 0005182886
And then reducing the nitro group, the following formula (1) of the present invention:

Figure 0005182886
で表されるジアミンを製造することができる。
Figure 0005182886
The diamine represented by these can be manufactured.

一般式(1)で表されるジアミンのうち、一例として、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン(以下BPFLと称する)またはその誘導体と、2当量の4−ニトロ安息香酸(以下4−NBAと称する)またはその誘導体を出発原料としてエステル化反応を行って下記式(18):   Among diamines represented by the general formula (1), as an example, 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene (hereinafter referred to as BPFL) or a derivative thereof and 2 equivalents of 4-nitrobenzoic acid (hereinafter referred to as 4) -NBA) or a derivative thereof is used as a starting material to carry out an esterification reaction to obtain the following formula (18):

Figure 0005182886
で表されるジニトロ体(以下NBBPFLと称する)を合成し、ついで得られたジニトロ体のニトロ基を還元することで下記式(19):
Figure 0005182886
Is synthesized (hereinafter referred to as NBBPFL), and then the nitro group of the obtained dinitro compound is reduced to obtain the following formula (19):

Figure 0005182886
で表されるジアミン(以下ABBPFLと称する)を製造する方法について以下に説明する。
Figure 0005182886
A method for producing a diamine represented by the following (hereinafter referred to as ABBPFL) will be described below.

上記エステル化反応の際適用できる方法として、例えば、BPFLのヒドロキシ基と4−NBAのカルボキシル基を高温で直接脱水反応させるか、N,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミド等の脱水試薬を用いて脱水縮合させる方法、あるいはBPFLのジアセテート化体と4−NBAとを高温で反応させ脱酢酸してエステル化する方法(エステル交換法)、4−NBAのカルボキシル基を酸ハライドに変換し、これとBPFLとを脱酸剤(塩基)の存在下で反応させる方法(酸ハライド法)、トシルクロリド/N,N−ジメチルホルムアミド/ピリジン混合物を用いて4−NBA中のカルボキシル基を活性化してエステル化する方法等が挙げられる。上述の方法の中でもエステル交換法や酸ハライド法、特に酸ハライド法が経済性、反応性の点で好ましく適用できる。   As a method applicable in the esterification reaction, for example, the hydroxyl group of BPFL and the carboxyl group of 4-NBA are directly dehydrated at a high temperature, or dehydrated and condensed using a dehydrating reagent such as N, N′-dicyclohexylcarbodiimide. Or BPFL diacetate and 4-NBA are reacted at high temperature and deacetated to esterify (transesterification method), the carboxyl group of 4-NBA is converted to an acid halide, and BPFL In the presence of a deoxidizing agent (base) (acid halide method), a method in which a carboxyl group in 4-NBA is activated and esterified using a tosyl chloride / N, N-dimethylformamide / pyridine mixture Etc. Among the above-mentioned methods, the transesterification method and the acid halide method, particularly the acid halide method, can be preferably applied in terms of economy and reactivity.

一例として酸ハライド法即ち、4−ニトロ安息香酸クロリド(以下4−NBCと称する)とBPFLをエステル化反応させて式(13)で表されるジニトロ体を合成する方法について具体的に説明する。
4−ニトロ安息香酸クロリド(以下4−NBCと称する)(A mol)をよく脱水した溶媒に溶解し、セプタムキャップ等で密栓する。この溶液に、BPFL(0.5×A mol)および適当量の脱酸剤を同一溶媒に溶解したものをシリンジまたは滴下ロートにてゆっくりと滴下する。滴下終了後、反応混合物を1〜24時間撹拌する。合成に用いた溶媒に対する目的物の溶解度が高い場合は、反応混合物からまず副生成物である塩基の塩酸塩を濾別し、濾液をエバポレーターで溶媒留去し、50〜150℃で1〜24時間真空乾燥して粉末状の粗生成物を得る。目的物の溶解度が低いかまたは溶質濃度が極めて高い場合には、目的物は副生成物である塩基の塩酸塩と共に析出するので、その混合物を濾別し、これを大量の水で洗浄して塩酸塩のみ溶解除去する。このようにして得られた生成物をそのまま次の還元工程に使用しても差し支えないが、適当な溶媒で再結晶することによりあらかじめ精製してもよい。
As an example, an acid halide method, that is, a method of synthesizing a dinitro compound represented by the formula (13) by esterifying 4-nitrobenzoic acid chloride (hereinafter referred to as 4-NBC) and BPFL will be specifically described.
4-Nitrobenzoic acid chloride (hereinafter referred to as 4-NBC) (A mol) is dissolved in a well-dehydrated solvent and sealed with a septum cap or the like. To this solution, BPFL (0.5 × A mol) and an appropriate amount of a deoxidizing agent dissolved in the same solvent are slowly dropped with a syringe or a dropping funnel. After completion of the dropwise addition, the reaction mixture is stirred for 1 to 24 hours. When the solubility of the target compound in the solvent used in the synthesis is high, first, the base hydrochloride as a by-product is filtered off from the reaction mixture, and the filtrate is evaporated using an evaporator, and 1-24 at 50 to 150 ° C. Vacuum dry for a time to obtain a powdery crude product. If the target product has low solubility or extremely high solute concentration, the target product precipitates with the base hydrochloride salt as a by-product, so the mixture is filtered and washed with a large amount of water. Only the hydrochloride is dissolved and removed. The product thus obtained may be used as it is in the subsequent reduction step, but may be purified in advance by recrystallization from an appropriate solvent.

上記エステル化反応の際、4−NBCの添加量はBPFLに対して2倍モル量が好ましいが、4−NBCの分離のしやすさから、過剰量の4−NBCを添加して反応させても差し支えない。   In the esterification reaction, the amount of 4-NBC added is preferably a 2-fold molar amount with respect to BPFL. However, in view of ease of separation of 4-NBC, an excess amount of 4-NBC is added and reacted. There is no problem.

上記エステル化反応の際、使用可能な溶媒は、原料である4−NBCおよびBPFLと反応せず、これらをよく溶解するものであればよく、特に限定されないが、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、酢酸エチル、酢酸メチル、γ-ブチロラクトン、ジメチルスルホキシド、アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、ジグライム、トリグライム、ピコリン、ピリジン、クロロホルム、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、トルエン、キシレン、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルホスホルアミド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等の非プロトン性溶媒等が挙げられる。またこれらの溶媒を単独でも、2種類以上混合して用いてもよい。反応試薬の溶解性、反応後の溶媒留去、乾燥除去のしやすさの観点からテトラヒドロフランが好適に用いられる。   In the esterification reaction, usable solvents are not particularly limited as long as they do not react with the raw materials, 4-NBC and BPFL, and dissolve them well. Tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, Ethyl acetate, methyl acetate, γ-butyrolactone, dimethyl sulfoxide, acetone, methyl ethyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, diglyme, triglyme, picoline, pyridine, chloroform, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, toluene, xylene, N-methyl-2 -Aprotic solvents such as pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-diethylacetamide, N, N-dimethylformamide, hexamethylphosphoramide, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, etc. It is done. These solvents may be used alone or in combination of two or more. Tetrahydrofuran is preferably used from the viewpoints of solubility of the reaction reagent, solvent distillation after the reaction, and ease of drying and removal.

上記エステル化反応は、−10〜50℃で行われるが、生産性および製造コストの観点から0〜30℃で行うことが好ましい。反応温度が50℃よりも高いと一部副反応が起こり、収率が低下する恐れがあり、好ましくない。   The esterification reaction is performed at −10 to 50 ° C., but is preferably performed at 0 to 30 ° C. from the viewpoint of productivity and manufacturing cost. If the reaction temperature is higher than 50 ° C., some side reactions occur, which may reduce the yield, which is not preferable.

上記エステル化反応に使用可能な脱酸剤として特に限定されないが、ピリジン、トリエチルアミン、N,N−ジメチルアニリン等の有機3級アミン類、プロピレンオキサイド等のエポキシ類、炭酸カリウム、水酸化ナトリウム等の無機塩基が挙げられる。製造コストおよび分離のしやすさの観点からピリジンが好適に用いられる。   Although it does not specifically limit as a deoxidizer which can be used for the said esterification reaction, Organic tertiary amines, such as a pyridine, a triethylamine, N, N- dimethylaniline, Epoxys, such as a propylene oxide, Potassium carbonate, Sodium hydroxide, etc. An inorganic base is mentioned. From the viewpoint of production cost and ease of separation, pyridine is preferably used.

上記エステル化反応は、溶質濃度5〜50重量%の範囲で行うことができる。副反応の制御、収率の向上、沈殿物の濾過工程および過剰の脱酸剤や副生成物である塩酸塩の分離・除去工程を考慮して、10〜40重量%の範囲で反応を行うことが好ましく、20〜40重量%の範囲で行うことがより好ましい。このように高濃度で反応を行うことで、より高い収率で目的物を反応溶液から析出させることができる。   The esterification reaction can be performed in a solute concentration range of 5 to 50% by weight. The reaction is carried out in the range of 10 to 40% by weight in consideration of control of side reaction, improvement of yield, filtration step of precipitate and separation / removal step of excess deoxidizer and hydrochloride as a by-product. It is preferable to carry out in the range of 20 to 40% by weight. By carrying out the reaction at such a high concentration, the target product can be precipitated from the reaction solution with a higher yield.

脱酸剤としてピリジンを使用した場合、ピリジン塩酸塩が副生成物として生成するが、これはテトラヒドロフランのような溶媒に対して溶解度が低いために、目的物と共に析出する。目的物は水に不溶であるがピリジン塩酸塩は水に易溶であるので、沈殿物を十分水洗することで、ピリジン塩酸塩のみ溶解・除去することができる。その際、洗浄液を随時採取し、1%硝酸銀水溶液を滴下して塩化銀の白色沈殿の生成の有無を目視することで、ピリジン塩酸塩が完全に除去されたかどうかを容易に判断することができる。   When pyridine is used as a deoxidizer, pyridine hydrochloride is formed as a by-product, which precipitates together with the target product because of its low solubility in a solvent such as tetrahydrofuran. Since the target product is insoluble in water, but pyridine hydrochloride is readily soluble in water, only the pyridine hydrochloride can be dissolved and removed by washing the precipitate sufficiently with water. At that time, it is possible to easily determine whether or not the pyridine hydrochloride has been completely removed by collecting the washing solution as needed and visually checking whether or not a white precipitate of silver chloride is formed by dropping a 1% silver nitrate aqueous solution. .

次に得られたジニトロ体(NBBPFL)の末端の2つのニトロ基を還元して、式(19)で表されるジアミン(ABBPFL)を得る。この際、還元反応の方法は特に限定されず、公知の方法を適用することができる。例えばジニトロ体がエタノール等の水素供与性溶媒に可溶である場合、触媒として塩化錫を使用することで容易に還元することができる。また、ジニトロ体を溶媒に溶かし、パラジウム/カーボンを触媒として、水素雰囲気中で攪拌する方法も適用することができる。この際使用可能な溶媒はジニトロ体を溶解すればよく、特に制限されない。またその際、使用した溶媒に対するジニトロ体の溶解度が低い場合には反応溶液を30〜200℃に加熱しても差し支えない。またエタノールの存在下、水素の代わりに包水ヒドラジンを用いる方法も適用可能である。ジニトロ体を溶解するための溶媒の種類や反応温度の適用範囲の幅が広さおよび後処理の容易さという観点から、水素雰囲気下でパラジウム/カーボンを触媒として還元する方法が好適に用いられる。   Next, two nitro groups at the terminals of the obtained dinitro compound (NBBPFL) are reduced to obtain a diamine (ABBPFL) represented by the formula (19). At this time, the method of the reduction reaction is not particularly limited, and a known method can be applied. For example, when the dinitro compound is soluble in a hydrogen donating solvent such as ethanol, it can be easily reduced by using tin chloride as a catalyst. Further, a method in which a dinitro compound is dissolved in a solvent and stirred in a hydrogen atmosphere using palladium / carbon as a catalyst can also be applied. The solvent that can be used at this time is not particularly limited as long as it dissolves the dinitro compound. At that time, if the solubility of the dinitro compound in the solvent used is low, the reaction solution may be heated to 30 to 200 ° C. In addition, a method using hydrous hydrazine instead of hydrogen in the presence of ethanol is also applicable. From the viewpoint of wide range of application range of solvent and reaction temperature for dissolving the dinitro compound and ease of post-treatment, a method of reducing palladium / carbon as a catalyst in a hydrogen atmosphere is preferably used.

例えばパラジウム/カーボンを用いてNBBPFLを還元する場合は、以下のようにして行う。まず3口フラスコ中、NBBPFLを溶媒に溶解し、これに触媒量のパラジウム/カーボン粉末を添加する。次に反応溶液を水素を吹き込んでバブリングするかまたは水素雰囲気とし、1〜24時間反応させる。反応終了後、パラジウム/カーボンを濾過により除去し、濾液の溶媒をエバポレーターで留去する。得られた析出物を50〜180℃で1〜24時間真空乾燥して粗生成物が得られる。これを適当な溶媒から再結晶して精製し、最後に50〜180℃で1〜24時間真空乾燥して重合反応に供することのできる高純度の該フルオレニル基含有ジアミンが得られる。   For example, when NBBPFL is reduced using palladium / carbon, it is performed as follows. First, NBBPFL is dissolved in a solvent in a three-necked flask, and a catalytic amount of palladium / carbon powder is added thereto. Next, the reaction solution is bubbled by blowing hydrogen or brought into a hydrogen atmosphere and reacted for 1 to 24 hours. After completion of the reaction, palladium / carbon is removed by filtration, and the solvent of the filtrate is distilled off with an evaporator. The obtained precipitate is vacuum-dried at 50 to 180 ° C. for 1 to 24 hours to obtain a crude product. This is recrystallized from an appropriate solvent and purified, and finally dried in a vacuum at 50 to 180 ° C. for 1 to 24 hours to obtain a highly pure fluorenyl group-containing diamine that can be subjected to a polymerization reaction.

上記還元反応の際に使用可能な溶媒としては、特に限定されないが、例えばテトラヒドロフラン、酢酸エチル、エタノール、1,4−ジオキサン、ピコリン、ピリジン、アセトン、クロロホルム、トルエン、キシレン、ジクロロメタン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタン、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルホスホルアミド、ジメチルスルホキシド、γ-ブチロラクトン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、ジグライム、トリグライム等が挙げられる。またこれらの溶媒を単独でも、2種類以上混合して用いてもよい。反応試薬の溶解性、反応後の溶媒留去や乾燥除去のしやすさの観点からN,N−ジメチルホルムアミドが好適に用いられる。   The solvent that can be used in the reduction reaction is not particularly limited. For example, tetrahydrofuran, ethyl acetate, ethanol, 1,4-dioxane, picoline, pyridine, acetone, chloroform, toluene, xylene, dichloromethane, chloroform, 1, 2-dichloroethane, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-diethylacetamide, N, N-dimethylformamide, hexamethylphosphoramide, dimethyl sulfoxide, γ-butyrolactone, 1,3- Examples include dimethyl-2-imidazolidinone, diglyme, and triglyme. These solvents may be used alone or in combination of two or more. N, N-dimethylformamide is preferably used from the viewpoint of solubility of the reaction reagent, easiness of evaporation of the solvent after the reaction and easiness of drying and removal.

<ポリイミド前駆体の製造方法>
本発明に係る光学補償フィルムを構成するポリイミドの前駆体は下記一般式(2):
<Method for producing polyimide precursor>
The polyimide precursor constituting the optical compensation film according to the present invention is represented by the following general formula (2):

Figure 0005182886
(式(2)中、Aは4価の脂肪族基を表し、Pnは各々独立に、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、炭素数1〜6の直鎖状もしくは分岐状アルキル基、炭素数1〜6の直鎖状もしくは分岐状アルコキシ基を表し、nは置換基の数を表す0から4の整数である。)
で表すイミド前駆体単位を含有する。
また、本発明に係るポリイミドの前駆体は下記一般式(3):
Figure 0005182886
(In the formula (2), A represents a tetravalent aliphatic group, and P n each independently represents a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, carbon A linear or branched alkoxy group having 1 to 6 is represented, and n is an integer of 0 to 4 representing the number of substituents.
The imide precursor unit represented by is contained.
The polyimide precursor according to the present invention is represented by the following general formula (3):

Figure 0005182886
(式(3)中、Aは前述の通りである。Bは下記式(4)〜(7)からなる群より選ばれる少なくとも1つである)で表される少なくとも1種のイミド前駆体単位をさらに含有していてもよい。
一般式(4);
Figure 0005182886
(In the formula (3), A is as described above. B is at least one selected from the group consisting of the following formulas (4) to (7)). May further be contained.
General formula (4);

Figure 0005182886
一般式(5);
Figure 0005182886
General formula (5);

Figure 0005182886
一般式(6);
Figure 0005182886
General formula (6);

Figure 0005182886
一般式(7);
Figure 0005182886
General formula (7);

Figure 0005182886
ポリイミド前駆体を構成する前記一般式(2)で表される単位と前記一般式(3)で表される単位のモル比、一般式(2)/一般式(3)=1/99〜99/1である。特に好ましくは5/95〜80/20である。
Figure 0005182886
The molar ratio of the unit represented by the general formula (2) and the unit represented by the general formula (3) constituting the polyimide precursor, general formula (2) / general formula (3) = 1/99 to 99 / 1. Particularly preferred is 5/95 to 80/20.

本発明に係る光学補償フィルムを構成するポリイミドの前駆体を製造する方法は特に限定されず、公知の方法を適用することができる。より具体的には、以下の方法により得られる。まずジアミンを重合溶媒に溶解し、この溶液にジアミンと実質的に等モルの該脂環式テトラカルボン酸二無水物粉末を徐々に添加し、メカニカルスターラーを用い、0〜100℃、好ましくは20〜60℃で0.5〜150時間好ましくは1〜48時間攪拌する。この際モノマー濃度は5〜50重量%、好ましくは10〜40重量%である。このモノマー濃度範囲で重合を行うことにより均一で高重合度のポリイミド前駆体溶液を得ることができる。ポリイミド前駆体の重合度が増加しすぎて、重合溶液が攪拌しにくくなった場合は、適宜同一溶媒で希釈することもできる。   The method for producing the polyimide precursor constituting the optical compensation film according to the present invention is not particularly limited, and a known method can be applied. More specifically, it is obtained by the following method. First, diamine is dissolved in a polymerization solvent, and substantially equimolar amount of the alicyclic tetracarboxylic dianhydride powder is gradually added to the solution, and 0 to 100 ° C., preferably 20 using a mechanical stirrer. Stir at -60 ° C for 0.5-150 hours, preferably 1-48 hours. In this case, the monomer concentration is 5 to 50% by weight, preferably 10 to 40% by weight. By carrying out polymerization in this monomer concentration range, a polyimide precursor solution having a uniform and high degree of polymerization can be obtained. When the polymerization degree of the polyimide precursor increases too much and the polymerization solution becomes difficult to stir, it can be appropriately diluted with the same solvent.

ポリイミドフィルムの靭性の観点からポリイミド前駆体の重合度はできるだけ高いことが望ましい。上記モノマー濃度範囲で重合を行うことによりポリマーの重合度が十分高く、モノマー及びポリマーの溶解性も十分確保することができる。上記範囲より低い濃度で重合を行うと、ポリイミド前駆体の重合度が十分高くならない場合があり、また、上記モノマー濃度範囲より高濃度で重合を行うと、モノマーや生成するポリマーの溶解が不十分となる場合がある。また、脂肪族ジアミンを使用した場合、重合初期にしばしば塩形成が起こり、重合が妨害されるが、塩形成を抑制しつつできるだけ重度を上げるためには、重合時のモノマー濃度に注意を払うべきである。   From the viewpoint of the toughness of the polyimide film, it is desirable that the degree of polymerization of the polyimide precursor is as high as possible. By performing the polymerization in the above monomer concentration range, the degree of polymerization of the polymer is sufficiently high, and the solubility of the monomer and the polymer can be sufficiently ensured. When polymerization is performed at a concentration lower than the above range, the degree of polymerization of the polyimide precursor may not be sufficiently high, and when polymerization is performed at a concentration higher than the above monomer concentration range, the monomer and the polymer to be generated are not sufficiently dissolved. It may become. In addition, when an aliphatic diamine is used, salt formation often occurs at the initial stage of polymerization and the polymerization is hindered. However, in order to increase the severity as much as possible while suppressing the salt formation, attention should be paid to the monomer concentration at the time of polymerization. It is.

また、ポリイミドフィルムの靭性およびワニスのハンドリングの観点から、ポリイミド前駆体の固有粘度は好ましくは0.1〜5.0dL/gの範囲であり、0.3〜3.0dL/gの範囲であることがより好ましい。   Further, from the viewpoint of polyimide film toughness and varnish handling, the intrinsic viscosity of the polyimide precursor is preferably in the range of 0.1 to 5.0 dL / g, and in the range of 0.3 to 3.0 dL / g. It is more preferable.

本発明に係る光学補償フィルムを構成するポリイミドの要求特性およびポリイミド前駆体の重合反応性を損なわない範囲で、重合の際に使用可能な脂肪族テトラカルボン酸二無水物としては、特に限定されないが、(1S,2R,4S,5R)−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物(シス、シス、シス−1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物)、(1S,2S,4R,5R)−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、(1R,2S,4S,5R)−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、5−(ジオキソテトラヒドロフリル−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、4−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−テトラリン−1,2−ジカルボン酸無水物、テトラヒドロフラン−2,3,4,5−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ−3,3',4,4'−テトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,4−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−n−ブタンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。またこれらを2種類以上併用することもできる。上記の脂肪族テトラカルボン酸二無水物の内、重合反応性、ポリイミドの溶解性および製膜工程における面内配向性の観点から1S,2S,4R,5R)−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、(1R,2S,4S,5R)−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物および1,4−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物が好適に用いられる
ポリイミドの着色を抑制する観点からテトラカルボン酸二無水物成分としては上記の脂肪族テトラカルボン酸二無水物を用いるべきであるが、透明性等の要求特性を著しく損なわない範囲で芳香族テトラカルボン酸二無水物も共重合成分として部分的に使用することもできる。特に限定されないが、2,2’−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン酸二無水物、2,2'−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン酸二無水物、3,3',4,4'−ビフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、3,3',4,4'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ハイドロキノン−ビス(トリメリテートアンハイドライド)、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物等が例として挙げられる。またこれらを2種類以上用いてもよい。共重合する場合、これらの芳香族テトラカルボン酸二無水物の使用量(含有率)は全テトラカルボン酸二無水物使用量に対して0〜30モル%である。
The aliphatic tetracarboxylic dianhydride that can be used in the polymerization is not particularly limited as long as the required characteristics of the polyimide constituting the optical compensation film according to the present invention and the polymerization reactivity of the polyimide precursor are not impaired. , (1S, 2R, 4S, 5R) -cyclohexanetetracarboxylic dianhydride (cis, cis, cis-1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride), (1S, 2S, 4R, 5R) ) -Cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, (1R, 2S, 4S, 5R) -cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2.2] octane-2,3,5,6-tetracarboxylic acid Anhydride, bicyclo [2.2.2] oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 5- (dioxotetrahydrofuryl-3-methyl) -3-Cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid anhydride, 4- (2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl) -tetralin-1,2-dicarboxylic acid anhydride, tetrahydrofuran-2,3,4,5 -Tetracarboxylic dianhydride, bicyclo-3,3 ', 4,4'-tetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3 4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,4-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid And dianhydrides, 1,2,3,4-n-butanetetracarboxylic dianhydrides, etc. Two or more of these may be used in combination, among the above aliphatic tetracarboxylic dianhydrides. , 1S, 2S, 4R, 5R) -cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, (1R, 2S, 4S, 5R) -cyclohexanetetracarboxylic from the viewpoint of total reactivity, polyimide solubility and in-plane orientation in the film forming process Acid dianhydride, 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride and 1,4-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride are preferred The above aliphatic tetracarboxylic dianhydride should be used as the tetracarboxylic dianhydride component from the viewpoint of suppressing the coloration of the polyimide used in the fragrance, but it does not significantly impair the required characteristics such as transparency. A group tetracarboxylic dianhydride can also be partially used as a copolymerization component. Although not particularly limited, 2,2′-bis (3,4-dicarboxyphenyl) hexafluoropropanoic acid dianhydride, 2,2′-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propanoic acid dianhydride, 3 , 3 ′, 4,4′-biphenyl ether tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, hydroquinone-bis (trimellitate anhydride), pyromellitic acid Examples include dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride, and the like. Two or more of these may be used. When copolymerizing, the usage-amount (content rate) of these aromatic tetracarboxylic dianhydrides is 0-30 mol% with respect to the total tetracarboxylic dianhydride usage-amount.

本発明に係る光学補償フィルムを構成するポリイミドの要求特性およびポリイミド前駆体の重合反応性を損なわない範囲で、本発明の式(1)で表されるフルオレニル基含有ジアミンの共重合成分として併用可能な脂肪族ジアミンとしては、特に限定されないが、例えば、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、4,4'−メチレンビス(2−メチルシクロヘキシルアミン)、イソホロンジアミン、トランス−1,4−ジアミノシクロヘキサン、シス−1,4−ジアミノシクロヘキサン、1,4−シクロヘキサンビス(メチルアミン)、2,5−ビス(アミノメチル)ビシクロ〔2.2.1〕ヘプタン、2,6−ビス(アミノメチル)ビシクロ〔2.2.1〕ヘプタン、3,8−ビス(アミノメチル)トリシクロ〔5.2.1.0〕デカン、1,3−ジアミノアダマンタン、2,2−ビス(4−アミノシクロヘキシル)プロパン、2,2−ビス(4−アミノシクロヘキシル)ヘキサフルオロプロパン、1,3−プロパンジアミン、1,4−テトラメチレンジアミン、1,5−ペンタメチレンジアミン、1,6−ヘキサメチレンジアミン、1,7−ヘプタメチレンジアミン、1,8−オクタメチレンジアミン、1,9−ノナメチレンジアミン等が挙げられる。またこれらを2種類以上併用することもできる。   It can be used as a copolymer component of the fluorenyl group-containing diamine represented by the formula (1) of the present invention as long as the required characteristics of the polyimide constituting the optical compensation film according to the present invention and the polymerization reactivity of the polyimide precursor are not impaired. Examples of the aliphatic diamine include, but are not limited to, for example, 4,4′-methylenebis (cyclohexylamine), 4,4′-methylenebis (2-methylcyclohexylamine), isophoronediamine, trans-1,4-diaminocyclohexane. Cis-1,4-diaminocyclohexane, 1,4-cyclohexanebis (methylamine), 2,5-bis (aminomethyl) bicyclo [2.2.1] heptane, 2,6-bis (aminomethyl) bicyclo [2.2.1] Heptane, 3,8-bis (aminomethyl) tricyclo [5.2.1.0] de 1,3-diaminoadamantane, 2,2-bis (4-aminocyclohexyl) propane, 2,2-bis (4-aminocyclohexyl) hexafluoropropane, 1,3-propanediamine, 1,4-tetramethylene Examples include diamine, 1,5-pentamethylenediamine, 1,6-hexamethylenediamine, 1,7-heptamethylenediamine, 1,8-octamethylenediamine, 1,9-nonamethylenediamine, and the like. Two or more of these may be used in combination.

本発明に係る光学補償フィルムを構成するポリイミドの要求特性およびポリイミド前駆体の重合反応性を損なわない範囲で、本発明の式(1)で表されるフルオレニル基含有ジアミンの共重合成分として併用可能な芳香族ジアミンとしては、特に限定されないが、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、2,4−ジアミノトルエン、2,5−ジアミノトルエン、2,4−ジアミノキシレン、2,4−ジアミノデュレン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−メチレンビス(2−メチルアニリン)、4,4’−メチレンビス(2−エチルアニリン)、4,4’−メチレンビス(2,6−ジメチルアニリン)、4,4’−メチレンビス(2,6−ジエチルアニリン)、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、3,3’−ジアミノジフェニルエーテル、2,4’−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’−ジアミノベンゾフェノン、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノベンズアニリド、4−アミノフェニル−4’−アミノベンゾエート、ベンジジン、3,3’−ジヒドロキシベンジジン、3,3’−ジメトキシベンジジン、o−トリジン、m−トリジン、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、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'−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、ビス(4−(3−アミノフェノキシ)フェニル)スルホン、ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)スルホン、2,2−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)プロパン、2,2−ビス(4−(4−アミノフェノキシ)フェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、p−ターフェニレンジアミン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、2,7−ジアミノフルオレン、9,9−ビス(4−アミノ-3-クロロフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−アミノ−3−フルオロフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−アミノ−3−メチルフェニル)フルオレン等が挙げられる。またこれらを2種類以上併用することもできる。   It can be used as a copolymer component of the fluorenyl group-containing diamine represented by the formula (1) of the present invention as long as the required characteristics of the polyimide constituting the optical compensation film according to the present invention and the polymerization reactivity of the polyimide precursor are not impaired. Examples of the aromatic diamine include, but are not limited to, p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 2,4-diaminotoluene, 2,5-diaminotoluene, 2,4-diaminoxylene, 2,4-diaminodurene, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-methylenebis (2-methylaniline), 4,4′-methylenebis (2-ethylaniline), 4,4′-methylenebis (2,6-dimethylaniline), 4 , 4′-methylenebis (2,6-diethylaniline), 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,4 ′ Diaminodiphenyl ether, 3,3′-diaminodiphenyl ether, 2,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenyl sulfone, 3,3′-diaminodiphenyl sulfone, 4,4′-diaminobenzophenone, 3,3′- Diaminobenzophenone, 4,4′-diaminobenzanilide, 4-aminophenyl-4′-aminobenzoate, benzidine, 3,3′-dihydroxybenzidine, 3,3′-dimethoxybenzidine, o-tolidine, m-tolidine, 2 , 2′-bis (trifluoromethyl) benzidine, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene 4,4'-bis (4-aminophenoxy) biphenyl Bis (4- (3-aminophenoxy) phenyl) sulfone, bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) sulfone, 2,2-bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) propane, 2,2- Bis (4- (4-aminophenoxy) phenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, p-terphenylenediamine, 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, 2,7-diaminofluorene, 9,9-bis (4-amino-3-chlorophenyl) fluorene, 9,9-bis (4-amino-3-fluorophenyl) fluorene, 9,9-bis (4-amino- 3-methylphenyl) fluorene and the like. Two or more of these may be used in combination.

ポリイミドフィルムの複屈折発現という観点から、キャスト製膜工程におけるポリイミド鎖の面内配向を誘起するのに有効な剛直・直線性の高い構造を有するジアミン即ち、p−フェニレンジアミン、2−トリフルオロメチル−1,4−フェニレンジアミン、2,5−ジアミノトルエン、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノベンズアニリド、4−アミノフェニル−4’−アミノベンゾエート、ベンジジン、3,3’−ジヒドロキシベンジジン、3,3’−ジメトキシベンジジン、o−トリジン、m−トリジン、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、p−ターフェニレンジアミン、トランス−1,4−ジアミノシクロヘキサン等をジアミン成分として使用することができるが、ポリイミドフィルムのリタデーション(複屈折)、その低波長分散性および溶媒溶解性の観点から2,2'−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、3,3'−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、2−トリフルオロメチル−1,4−フェニレンジアミン等が特に好適に用いられる。また、上記剛直構造のジアミンの含有量は全ジアミン使用量の10〜99モル%、好ましくは30〜99モル%の範囲である。
ポリイミド前駆体を重合する際に使用可能な重合溶媒は、重合反応時にモノマーおよびポリマーを十分溶解するものであればよく、特に限定されないが、例えば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−メチルピロリドン、ヘキサメチルホスホルアミド等のアミド溶媒、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、γ−カプロラクトン、ε−カプロラクトン、α−メチル−γ−ブチロラクトン等の環状エステル溶媒が好適に用いられる。また上記以外にもシクロペンタノン、シクロへキサノン等の環状ケトン系溶媒、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネート溶媒、ジグライム、トリグライム、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等のエーテル系溶媒、m−クレゾール、P−クレゾール等のフェノール系溶媒、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、スルホラン、ジメチルスルホキシド等も使用可能である。
From the viewpoint of the development of birefringence in a polyimide film, a diamine having a rigid and highly linear structure effective for inducing in-plane orientation of polyimide chains in the cast film forming process, that is, p-phenylenediamine, 2-trifluoromethyl -1,4-phenylenediamine, 2,5-diaminotoluene, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminobenzanilide, 4-aminophenyl-4'-aminobenzoate, benzidine, 3,3'- Dihydroxybenzidine, 3,3′-dimethoxybenzidine, o-tolidine, m-tolidine, 2,2′-bis (trifluoromethyl) benzidine, p-terphenylenediamine, trans-1,4-diaminocyclohexane and the like as diamine components Can be used as a polyimide film retardation (Birefringence), 2,2′-bis (trifluoromethyl) benzidine, 3,3′-bis (trifluoromethyl) benzidine, 2-trifluoromethyl-1 from the viewpoint of low wavelength dispersibility and solvent solubility , 4-phenylenediamine and the like are particularly preferably used. Further, the content of the rigid structure diamine is in the range of 10 to 99 mol%, preferably 30 to 99 mol% of the total amount of diamine used.
The polymerization solvent that can be used when polymerizing the polyimide precursor is not particularly limited as long as it sufficiently dissolves the monomer and the polymer during the polymerization reaction. For example, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide Amide solvents such as N-methylpyrrolidone and hexamethylphosphoramide, cyclic ester solvents such as γ-butyrolactone, γ-valerolactone, δ-valerolactone, γ-caprolactone, ε-caprolactone and α-methyl-γ-butyrolactone Are preferably used. In addition to the above, cyclic ketone solvents such as cyclopentanone and cyclohexanone, carbonate solvents such as ethylene carbonate and propylene carbonate, ether solvents such as diglyme, triglyme, tetrahydrofuran and 1,4-dioxane, m-cresol, Phenol solvents such as P-cresol, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, sulfolane, dimethyl sulfoxide and the like can also be used.

上記のようにして得られたポリイミド前駆体はその重合溶液を、大量の水やメタノール等の貧溶媒中に滴下・濾過・乾燥し、粉末として単離することもできる。
<ポリイミドの製造方法>
本発明に係る光学補償フィルムを構成するポリイミドは下記一般式(8):
The polyimide precursor obtained as described above can be isolated as a powder by dropping, filtering and drying the polymerization solution into a large amount of poor solvent such as water or methanol.
<Production method of polyimide>
The polyimide constituting the optical compensation film according to the present invention is represented by the following general formula (8):

Figure 0005182886
(式中、A及びPnは前記の通り)で表すイミド単位を含有する。
Figure 0005182886
(Wherein A and P n are as described above).

また、本発明に係るポリイミドは下記一般式(9):   Further, the polyimide according to the present invention has the following general formula (9):

Figure 0005182886
(式中、A及びBは前記の通り)で表される少なくとも1種のイミド単位をさらに含有していてもよい。
Figure 0005182886
(Wherein A and B are as described above) may further contain at least one imide unit.

本発明のポリイミドを構成する前記一般式(2)で表される単位と前記一般式(3)で表される単位のモル比、一般式(2)/一般式(3)は1/99〜99/1である。特に好ましくは5/95〜80/20である。   The molar ratio of the unit represented by the general formula (2) and the unit represented by the general formula (3) constituting the polyimide of the present invention, the general formula (2) / general formula (3) is 1/99 to 99/1. Particularly preferred is 5/95 to 80/20.

前記一般式(8)及び(9)で表されるイミド単位は2種以上を含有していてもよい。   The imide unit represented by the general formulas (8) and (9) may contain two or more kinds.

本発明の光学補償材料を構成するポリイミドは、上記の方法で得られたポリイミド前駆体を脱水閉環反応(イミド化反応)することで製造することができる。イミド化の方法は特に限定されず、公知の方法を適用することができる。   The polyimide constituting the optical compensation material of the present invention can be produced by subjecting the polyimide precursor obtained by the above method to a dehydration ring-closing reaction (imidation reaction). The imidization method is not particularly limited, and a known method can be applied.

まずポリイミドフィルムを製造する方法について述べる。用いる基板がガラスや石英、銅、アルミニウム、ステンレス、シリコン等、耐熱性が極めて高い場合は、ポリイミド前駆体膜を形成した後、熱イミド化する工程を適用できる。その際まずポリイミド前駆体の重合溶液(ワニス)をこれらの基板上に流延し、オーブン中40〜180℃、好ましくは50〜150℃で乾燥する。次に得られたポリイミド前駆体フィルムを基板上で真空中、窒素等の不活性ガス中、あるいは空気中200〜400℃、より好ましくは250〜350℃で加熱することでポリイミドフィルムを製造することができる。加熱温度はイミド化の閉環反応を十分に行なうという観点から200℃以上、生成したポリイミドフィルムの熱安定性の観点から400℃以下が好ましい。またイミド化は真空中あるいは不活性ガス中で行うことが望ましいが、イミド化温度が高すぎなければ空気中でイミド化を行っても差し支えない。   First, a method for producing a polyimide film will be described. When the substrate to be used is extremely high in heat resistance such as glass, quartz, copper, aluminum, stainless steel, silicon, etc., a process of thermal imidization can be applied after forming the polyimide precursor film. In this case, first, a polyimide precursor polymerization solution (varnish) is cast on these substrates and dried in an oven at 40 to 180 ° C., preferably 50 to 150 ° C. Next, a polyimide film is produced by heating the obtained polyimide precursor film on a substrate in a vacuum, in an inert gas such as nitrogen, or in air at 200 to 400 ° C., more preferably 250 to 350 ° C. Can do. The heating temperature is preferably 200 ° C. or higher from the viewpoint of sufficiently carrying out the imidization ring-closing reaction, and 400 ° C. or lower from the viewpoint of the thermal stability of the produced polyimide film. Moreover, it is desirable to perform imidization in a vacuum or in an inert gas, but if the imidization temperature is not too high, imidation may be performed in air.

またイミド化反応は、上記のような熱処理に代えて、基板上に形成されたポリイミド前駆体フィルムをピリジンやトリエチルアミン等の3級アミン存在下、無水酢酸等の脱水環化試薬を含有する溶液に浸漬することによって行うことも可能である。また、これらの脱水環化試薬をあらかじめポリイミド前駆体ワニス中に投入・攪拌し、それを上記基板上に塗布・乾燥することで、部分的またはほぼ完全にイミド化したポリイミド前駆体フィルムを作製することもでき、これを更に上記のように熱処理することでポリイミドフィルムが得られる。   Also, in the imidation reaction, instead of the heat treatment as described above, the polyimide precursor film formed on the substrate is converted into a solution containing a dehydration cyclization reagent such as acetic anhydride in the presence of a tertiary amine such as pyridine or triethylamine. It is also possible to carry out by dipping. In addition, a polyimide precursor film partially or almost completely imidized is prepared by previously charging and stirring these dehydrating cyclization reagents in a polyimide precursor varnish, and applying and drying it onto the substrate. This can be further heat-treated as described above to obtain a polyimide film.

また、上記脱水環化試薬をポリイミド前駆体ワニス中に投入し、−20〜150℃、好ましくは20〜80℃で0.5〜48時間攪拌し化学イミド化を完結させることも可能である。反応溶液にポリイミドが可溶である場合、反応溶液を大量の水やメタノール等の貧溶媒中に滴下・濾過しポリイミドを粉末として単離することもできる。また、ポリイミド粉末を上記重合溶媒に再溶解してポリイミドワニスとすることができる。   The dehydration cyclization reagent can be charged into the polyimide precursor varnish and stirred at −20 to 150 ° C., preferably 20 to 80 ° C. for 0.5 to 48 hours to complete the chemical imidization. When the polyimide is soluble in the reaction solution, the reaction solution can be dropped and filtered into a large amount of poor solvent such as water or methanol to isolate the polyimide as a powder. Moreover, a polyimide powder can be redissolved in the said polymerization solvent to make a polyimide varnish.

ポリイミド前駆体の重合溶液をそのままあるいは同一の溶媒で適度に希釈した後、その溶液を150〜250℃に加熱することで、ポリイミド自体が用いた溶媒に溶解する場合、本発明のポリイミドのワニスを容易に製造することができる。溶媒に不溶な場合は、ポリイミド粉末を沈殿物として得ることができる。この際、イミド化の副生成物である水等を共沸留去するために、トルエンやキシレン等を添加しても差し支えない。また触媒としてγ―ピコリン等の塩基を添加することができる。得られたワニスを大量の水やメタノール等の貧溶媒中に滴下・濾過・乾燥し、ポリイミドを粉末として単離することもできる。   When the polyimide precursor polymerization solution is diluted as it is or with the same solvent, the polyimide varnish of the present invention is used when the solution is heated to 150 to 250 ° C. and dissolved in the solvent used by the polyimide itself. It can be manufactured easily. When insoluble in the solvent, the polyimide powder can be obtained as a precipitate. At this time, toluene, xylene or the like may be added in order to azeotropically distill off water or the like which is a by-product of imidization. Further, a base such as γ-picoline can be added as a catalyst. The obtained varnish can be dropped, filtered and dried in a large amount of poor solvent such as water or methanol to isolate the polyimide as a powder.

ポリイミドの分子量低下をできるだけ抑制するという観点から、ポリイミド前駆体ワニスを加熱してイミド化する方法より、ワニス中に化学イミド化試薬を投入・攪拌し加熱せずにイミド化するほうが望ましい。   From the viewpoint of suppressing the molecular weight reduction of the polyimide as much as possible, it is preferable to imidize the varnish without heating by adding and stirring a chemical imidizing reagent, rather than heating and imidizing the polyimide precursor varnish.

ポリイミド粉末を溶媒に再溶解してワニスとする際に使用可能な溶媒として、特に限定されないが、上記重合溶媒を使用することができる。また、偏光子保護フィルム上にポリイミドワニスを塗布・乾燥してポリイミドフィルムを形成する場合は、偏光子保護フィルムを浸蝕しない溶媒が好適に用いられる。例えば、偏光子保護フィルムとして代表的なTACフィルムを用いる場合は、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、δ−バレロラクトン、γ−カプロラクトン、ε−カプロラクトン、α−メチルーγ−ブチロラクトン、酢酸ブチル、酢酸エチル、酢酸イソブチル等のエステル系溶媒、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロへキサノン、メチルエチルケトン、アセトン等のケトン系溶媒、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒が好適に用いられる。特に、入手性、製膜性(TACへの浸蝕の程度、製膜条件のウインドウ幅確保)及び生産性の点から、メチルイソブチルケトン、トルエンが好適に用いられる。   Although it does not specifically limit as a solvent which can be used when melt | dissolving a polyimide powder in a solvent again to make a varnish, The said polymerization solvent can be used. Moreover, when apply | coating and drying a polyimide varnish on a polarizer protective film and forming a polyimide film, the solvent which does not erode a polarizer protective film is used suitably. For example, when a typical TAC film is used as a polarizer protective film, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, δ-valerolactone, γ-caprolactone, ε-caprolactone, α-methyl-γ-butyrolactone, butyl acetate, acetic acid Ester solvents such as ethyl and isobutyl acetate, ketone solvents such as methyl isobutyl ketone, diisobutyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, methyl ethyl ketone and acetone, and aromatic solvents such as toluene and xylene are preferably used. In particular, methyl isobutyl ketone and toluene are preferably used from the viewpoints of availability, film forming property (degree of TAC erosion, ensuring window width of film forming conditions) and productivity.

また、該ポリイミドは、テトラカルボン酸二無水物とジアミンを溶媒中高温で反応させることにより、ポリイミド前駆体を一旦形成することなく、一段階で重合することができる。この際、反応溶液は反応促進の観点から、130〜250℃、好ましくは150〜200℃の温度範囲に保持するとよい。また該ポリイミドが用いた溶媒に不溶な場合、ポリイミドは沈殿として得られ、可溶な場合はポリイミドのワニスとして得られる。重合溶媒は特に限定さないが、使用可能な溶媒として、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−メチル−2−ピロリドン、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性溶媒が例として挙げられが、より好ましくはm−クレゾール等のフェノール系溶媒やNMP等のアミド系溶媒が用いられる。これらの溶媒にイミド化反応の副生成物である水を共沸留去するために、トルエンやキシレン等を添加することができる。またイミド化触媒としてγ―ピコリン等の塩基を添加することができる。得られたワニスを大量の水やメタノール等の貧溶媒中に滴下・濾過・乾燥しポリイミドを粉末として単離することができる。またポリイミドが溶媒に可溶である場合はその粉末を上記溶媒に再溶解してポリイミドワニスとすることができる。   In addition, the polyimide can be polymerized in one step without forming a polyimide precursor by reacting tetracarboxylic dianhydride and diamine in a solvent at a high temperature. At this time, the reaction solution may be maintained in a temperature range of 130 to 250 ° C., preferably 150 to 200 ° C. from the viewpoint of promoting the reaction. When the polyimide is insoluble in the solvent used, the polyimide is obtained as a precipitate, and when soluble, it is obtained as a polyimide varnish. The polymerization solvent is not particularly limited, and examples of usable solvents include aprotic solvents such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, and dimethyl sulfoxide. However, a phenol solvent such as m-cresol or an amide solvent such as NMP is more preferably used. In order to azeotropically distill off water, which is a by-product of the imidization reaction, to these solvents, toluene, xylene, or the like can be added. A base such as γ-picoline can be added as an imidization catalyst. The resulting varnish can be dropped, filtered and dried in a large amount of poor solvent such as water or methanol to isolate the polyimide as a powder. When the polyimide is soluble in a solvent, the powder can be redissolved in the above solvent to obtain a polyimide varnish.

上記ポリイミドワニスを基板上に塗布し、40〜400℃、好ましくは100〜350℃で乾燥するによってもポリイミドフィルムを形成することができる。特に偏光子保護フィルムをTACフィルムとする場合は、TACフィルム上に該ポリイミドフィルムを形成する際、TACフィルムの耐熱性の観点から乾燥は40〜150℃、好ましくは50〜140℃で行う。   A polyimide film can also be formed by applying the polyimide varnish on a substrate and drying at 40 to 400 ° C., preferably 100 to 350 ° C. In particular, when the polarizer protective film is a TAC film, when the polyimide film is formed on the TAC film, drying is performed at 40 to 150 ° C., preferably 50 to 140 ° C. from the viewpoint of heat resistance of the TAC film.

ポリイミド前駆体溶液中にN,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミドやトリフルオロ無水酢酸等の脱水試薬を添加・撹拌して0〜150℃、好ましくは20〜100℃で反応させることにより、ポリイミドの異性体であるポリイソイミドが生成する。イソイミド化反応は上記脱水試薬を含有する溶液中にポリイミド前駆体フィルムを浸漬することでも可能である。ポリイソイミドワニスを上記と同様な手順で製膜した後、250〜400℃、好ましくは270〜350℃で熱処理することにより、ポリイミドへ容易に変換することができる。   By adding and stirring a dehydrating reagent such as N, N′-dicyclohexylcarbodiimide or trifluoroacetic anhydride into the polyimide precursor solution and reacting at 0 to 150 ° C., preferably 20 to 100 ° C., the polyimide isomer is obtained. A certain polyisoimide is formed. The isoimidization reaction can also be performed by immersing the polyimide precursor film in a solution containing the dehydrating reagent. After polyisoimide varnish is formed in the same procedure as described above, it can be easily converted to polyimide by heat treatment at 250 to 400 ° C., preferably 270 to 350 ° C.

ポリイミドおよびその前駆体中に、必要に応じて酸化安定剤、フィラー、接着促進剤、シランカップリング剤、感光剤、光重合開始剤、増感剤、末端封止剤、架橋剤等の添加物を加えてもよい
<ポリイミドの要求特性>
本発明のポリイミドフィルムを溶液キャスト法で基板上に形成するためには、使用するポリイミドの有機溶媒溶解性が必要である。基板が偏光子保護フィルム例えばTACフィルムの場合、ポリイミドワニスの溶媒として、TACフィルムを侵食しないケトン系溶媒、エステル系溶媒及び芳香族系溶媒を使用する必要がある。即ち使用するポリイミドにはこれらの溶媒に対する高い溶解性が求められる。
Additives such as oxidation stabilizers, fillers, adhesion promoters, silane coupling agents, photosensitizers, photopolymerization initiators, sensitizers, end-capping agents, crosslinking agents, etc., as necessary, in the polyimide and its precursors <Required characteristics of polyimide>
In order to form the polyimide film of the present invention on a substrate by a solution casting method, the solubility of the polyimide used in an organic solvent is required. When the substrate is a polarizer protective film such as a TAC film, it is necessary to use a ketone solvent, an ester solvent and an aromatic solvent that do not corrode the TAC film as a solvent for the polyimide varnish. That is, the polyimide to be used is required to have high solubility in these solvents.

また、偏光子保護フィルムの耐熱性や、キャスト製膜工程時のポリイミド鎖の配向緩和を抑制する観点から、キャスト製膜(乾燥)温度はできるだけ低いことが望ましい。そのため溶液キャスト製膜に用いる溶媒の沸点は低い方が望ましい。例えば偏光子保護フィルムがTACフィルムの場合、熱変形を防止するために乾燥温度は150℃以下に制限される。この観点からポリイミドワニス用溶媒の沸点は180℃以下であれば塗膜の乾燥工程に支障は無いが、150℃以下であればより好ましい。生産性を考慮すると、130℃以下であれば、さらに好ましい。   Moreover, it is desirable that the cast film forming (drying) temperature is as low as possible from the viewpoint of suppressing the heat resistance of the polarizer protective film and the relaxation of the orientation of the polyimide chain during the cast film forming process. For this reason, it is desirable that the boiling point of the solvent used for solution casting is lower. For example, when the polarizer protective film is a TAC film, the drying temperature is limited to 150 ° C. or lower in order to prevent thermal deformation. From this point of view, the boiling point of the solvent for the polyimide varnish is 180 ° C. or lower, which does not hinder the coating drying process, but is preferably 150 ° C. or lower. In consideration of productivity, it is more preferably 130 ° C. or lower.

本発明のポリイミドフィルムは目視上完全に無着色であるが、透明性の高さをより定量的に表すならば、透明性の指標として膜厚20μmのフィルムの波長400nmにおける光透過率が80%以上であれば実用上支障はないが、85%以上であればより好ましい。   Although the polyimide film of the present invention is completely uncolored visually, if the transparency is expressed more quantitatively, the light transmittance at a wavelength of 400 nm of a film having a thickness of 20 μm is 80% as an index of transparency. If it is the above, there is no practical problem, but 85% or more is more preferable.

上記ポリイミドフィルムは十分な膜靭性を示すことが望ましい。その指標として180°折曲試験によりフィルムが破断しないことが必要である。より定量的に表すならば、引張試験において試験片の破断伸びが5%以上であれば実用上支障はないが、10%以上であればより好ましい。   The polyimide film desirably exhibits sufficient film toughness. As an index, it is necessary that the film does not break by a 180 ° bending test. If expressed more quantitatively, there is no practical problem if the elongation at break of the test piece is 5% or more in the tensile test, but 10% or more is more preferable.

上記ポリイミドフィルムはリタデーション(複屈折)の波長分散特性がより低いことが望ましい。その指標として450nmおよび550nmにおけるリタデーション(Re)または複屈折(△n)の比(Re450/Re550=△n450/△n550)が1.00〜1.04の範囲であれば実用上支障はないが、1.00〜1.03の範囲であればより好ましい。 The polyimide film desirably has a lower retardation (birefringence) wavelength dispersion characteristic. As an index, if the ratio of retardation (Re) or birefringence (Δn) at 450 nm and 550 nm (Re 450 / Re 550 = Δn 450 / Δn 550 ) is in the range of 1.00 to 1.04, it is practical. There is no hindrance, but a range of 1.00 to 1.03 is more preferable.

本発明のポリイミドフィルムはより高いリターデーション(複屈折)値を有することが望ましい。リタデーション(複屈折)の指標としてナトリウムランプの波長589nmにおける複屈折値△n(nin−nz)が0.01以上であれば実用上支障は無いが、0.02以上であればより好ましい。リタデーションRe=△n×d(dは膜厚)の関係からポリイミドフィルムの複屈折値が高いほど光学補償フィルムをより薄く設定できる点で有利である。 The polyimide film of the present invention desirably has a higher retardation (birefringence) value. Although retardation birefringence value at a wavelength of 589nm sodium lamp as an indicator of (birefringence) △ n (n in -n z ) is not practical problem as long as 0.01 or more, preferably more if 0.02 or more . From the relationship of retardation Re = Δn × d (d is film thickness), the higher the birefringence value of the polyimide film, the more advantageous is that the optical compensation film can be set thinner.

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、これら実施例に限定されるものではない。なお、以下の例における物性値は、次の方法により測定した。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, it is not limited to these Examples. The physical property values in the following examples were measured by the following methods.

<赤外吸収スペクトル>
フーリエ変換赤外分光光度計(日本分光社製FT−IR5300)を用い、KBr法にてフルオレニル基含有ジアミンの赤外線吸収スペクトルを測定した。また透過法にてポリイミド薄膜(約5μm厚)の赤外線吸収スペクトルを測定した。
<Infrared absorption spectrum>
The infrared absorption spectrum of the fluorenyl group-containing diamine was measured by the KBr method using a Fourier transform infrared spectrophotometer (FT-IR5300 manufactured by JASCO Corporation). Moreover, the infrared absorption spectrum of the polyimide thin film (about 5 micrometers thickness) was measured with the transmission method.

1H−NMRスペクトル>
日本電子社製NMR分光光度計(ECP400)を用い、重水素化ジメチルスルホキシド(DMSO−d6)中でフルオレニル基含有ジアミンの1H−NMRスペクトルを測定した。
<1 H-NMR spectrum>
A 1 H-NMR spectrum of a fluorenyl group-containing diamine was measured in deuterated dimethyl sulfoxide (DMSO-d 6 ) using a JEOL NMR spectrophotometer (ECP400).

<示差走査熱量分析(融点および融解曲線)>
フルオレニル基含有ジアミンの融点および融解曲線は、ブルカーエイエックスエス社製示差走査熱量分析装置(DSC3100)を用いて、窒素雰囲気中、昇温速度5℃/分で測定した。
<Differential scanning calorimetry (melting point and melting curve)>
The melting point and melting curve of the fluorenyl group-containing diamine were measured using a differential scanning calorimeter (DSC3100) manufactured by Bruker AXS in a nitrogen atmosphere at a heating rate of 5 ° C./min.

<固有粘度>
0.5重量%のポリイミド前駆体またはポリイミドの溶液を、オストワルド粘度計を用いて30℃で測定して得られた還元粘度を固有粘度とみなした。
<Intrinsic viscosity>
The reduced viscosity obtained by measuring a 0.5 wt% polyimide precursor or polyimide solution at 30 ° C. using an Ostwald viscometer was regarded as the intrinsic viscosity.

<カットオフ波長(透明性)>
日本分光社製紫外可視分光光度計(V−530)を用いて、200nmから900nmの可視・紫外線透過率を測定した。透過率が0.5%以下となる波長(カットオフ波長)を透明性の指標とした。カットオフ波長が短い程、ポリイミド膜の透明性が良好であることを意味する。
<Cutoff wavelength (transparency)>
Using a UV-visible spectrophotometer (V-530) manufactured by JASCO Corporation, the visible / ultraviolet transmittance from 200 nm to 900 nm was measured. The wavelength (cutoff wavelength) at which the transmittance was 0.5% or less was used as an index of transparency. The shorter the cutoff wavelength, the better the transparency of the polyimide film.

<光透過率(透明性)>
日本分光社製紫外可視分光光度計(V−530)を用いて、ポリイミドフィルム(膜厚約20μm)の波長400nmにおける光透過率を測定した。透過率が高い程、ポリイミド膜の透明性が良好であることを意味する。
<Light transmittance (transparency)>
The light transmittance at a wavelength of 400 nm of a polyimide film (film thickness: about 20 μm) was measured using an ultraviolet-visible spectrophotometer (V-530) manufactured by JASCO Corporation. The higher the transmittance, the better the transparency of the polyimide film.

<複屈折:△n、およびその波長分散>
アタゴ社製偏光子付アッベ屈折計(NAR−1T SOLID)を用いて、ポリイミドフィルム(膜厚約20μm)のフィルム面に平行な方向(nin)と垂直な方向(nout)の一定波長における屈折率(ナトリウムランプの波長589nm)を測定し、これらの屈折率の差から複屈折(△n=nin−nout)を求めた。また、複屈折の波長分散を求める場合は、光源としてナトリウムランプの代わりにキセノンランプ光源からの光を回折格子(バンドパス10nm)で分光した単色光を光ファイバーケーブルを介して上記屈折計に導入して各波長(450、486、546、550、587、656nm)における複屈折を測定した。
<Birefringence: Δn and its wavelength dispersion>
Using an Abbe refractometer with a polarizer (NAR-1T SOLID) manufactured by Atago Co., Ltd., at a constant wavelength in a direction (n in ) and a direction (n out ) parallel to the film surface of the polyimide film (film thickness: about 20 μm) The refractive index (sodium lamp wavelength 589 nm) was measured, and the birefringence (Δn = n in −n out ) was determined from the difference between these refractive indexes. In addition, when obtaining the birefringence wavelength dispersion, a monochromatic light obtained by dispersing light from a xenon lamp light source with a diffraction grating (bandpass 10 nm) instead of a sodium lamp as a light source is introduced into the refractometer through an optical fiber cable. The birefringence at each wavelength (450, 486, 546, 550, 587, 656 nm) was measured.

[実施例1]
<フルオレニル基含有ジアミン(ABBPFL)の合成>
本発明のフルオレニル基含有ジアミン(ABBPFL)は以下のように合成した。まず4−NBC11.13g(60 mol)をモレキュラーシーブス4Aで十分脱水したテトラヒドロフラン(THF)38mLに溶解し、セプタムキャップで密栓しA液とした。次にBPFL10.51g(30 mol)をTHF28mLに溶解し、これにピリジン7.3mL(90mmol)を加えてセプタムキャップで密栓しB液とした。A液を氷浴中で冷却しながら、A液にB液をシリンジを用いて滴下し、3時間攪拌した。その後更にTHFを15mL追加して室温で12時間攪拌した。析出した沈殿を濾別してTHF次いで水で洗浄した。水洗は洗中に塩素イオンが塩化銀白色沈殿として確認されなくなるまで、水で繰り返し洗浄してピリジン塩酸塩を溶解除去した。これを100℃で12時間真空乾燥して淡黄色の粉末状生成物を得た(収率:55%)。FT−IRスペクトルおよび1H−NMRスペクトルより、得られた生成物は目的とする下記式(18)で表されるジニトロ体(NBBPFL)であることが確認された。DSC測定によるシャープな融解ピークが見られたことから、生成物は高純度であり、そのまま次の還元工程に用いた。
[Example 1]
<Synthesis of fluorenyl group-containing diamine (ABBPFL)>
The fluorenyl group-containing diamine (ABBPFL) of the present invention was synthesized as follows. First, 11.13 g (60 mol) of 4-NBC was dissolved in 38 mL of tetrahydrofuran (THF) sufficiently dehydrated with Molecular Sieves 4A, and sealed with a septum cap to obtain A solution. Next, 10.51 g (30 mol) of BPFL was dissolved in 28 mL of THF, and 7.3 mL (90 mmol) of pyridine was added thereto, which was sealed with a septum cap to obtain a solution B. While liquid A was cooled in an ice bath, liquid B was dropped into liquid A using a syringe and stirred for 3 hours. Thereafter, 15 mL of THF was further added, followed by stirring at room temperature for 12 hours. The deposited precipitate was separated by filtration and washed with THF and water. Washing with water was repeated and washed with water until chloride ions were not confirmed as silver chloride white precipitate during washing, so that pyridine hydrochloride was dissolved and removed. This was vacuum-dried at 100 ° C. for 12 hours to obtain a light yellow powdery product (yield: 55%). From the FT-IR spectrum and 1 H-NMR spectrum, it was confirmed that the obtained product was the target dinitro compound (NBBPFL) represented by the following formula (18). Since a sharp melting peak was observed by DSC measurement, the product was highly pure and used as it was in the next reduction step.

Figure 0005182886
FT−IR(KBr): 1740cm-1(エステルC=O伸縮振動吸収帯)、1528cm-1(ニトロ基非対称伸縮振動吸収帯)、1346cm-1(ニトロ基対称伸縮振動吸収帯)、1265cm-1(C−O−Ph伸縮振動)
1H−NMR(DMSO−d6): δ8.42ppm(末端ベンゼン環上のプロトン、d、4H、相対積分強度4.06)、δ8.34ppm(末端ベンゼン環上のプロトン、d、4H、相対積分強度4.06),δ8.00ppm(d、2H、相対積分強度2.00)、δ7.55ppm(d、2H、相対積分強度2.02)、δ7.45ppm(t、2H、相対積分強度2.02)、δ7.38ppm(t、2H、相対積分強度2.02)、δ7.2〜7.3ppm(m、8H、相対積分強度8.06)
DSC: 融点290.4℃。
Figure 0005182886
FT-IR (KBr): 1740 cm −1 (ester C═O stretching vibration absorption band), 1528 cm −1 (nitro group asymmetric stretching vibration absorption band), 1346 cm −1 (nitro group symmetric stretching vibration absorption band), 1265 cm −1 (C-O-Ph stretching vibration)
1 H-NMR (DMSO-d 6 ): δ 8.42 ppm (protons on the terminal benzene ring, d, 4H, relative integral intensity 4.06), δ 8.34 ppm (protons on the terminal benzene ring, d, 4H, relative Integral intensity 4.06), δ 8.00 ppm (d, 2H, relative integral intensity 2.00), δ 7.55 ppm (d, 2H, relative integral intensity 2.02), δ 7.45 ppm (t, 2H, relative integral intensity) 2.02), δ 7.38 ppm (t, 2H, relative integral intensity 2.02), δ 7.2-7.3 ppm (m, 8H, relative integral intensity 8.06)
DSC: mp 290.4 ° C.

次にNBBPFLのニトロ基を還元した。水素導入管およびコンデンサー付3口フラスコにNBBPFL5.00g(7.71mmol)およびパラジウム/カーボン粉末0.17gを入れ、DMF15mLを加えて80℃に加熱し、NBBPFLを溶解させた。次に水素を導入し、80℃で5時間攪拌した。反応後、パラジウム/カーボン濾別・除去し、濾液の溶媒をエバポレーターで留去し、析出した沈殿を水で洗浄して灰色の粗生成物を得た(収率96%)。これを1,4−ジオキサン/トルエン混合溶液(体積比:1/6)から2回再結晶して得られた薄黄色結晶を130℃で12時間真空乾燥して生成物を得た。FT−IRスペクトルおよび1H−NMRスペクトルより、得られた生成物は目的とする下記式(19)で表されるフルオレニル基含有ジアミン(ABBPFL)であることが確認された。DSC測定によるシャープな融解ピークが見られたことから、生成物は高純度であることがわかった。   Next, the nitro group of NBBPFL was reduced. NBBPFL 5.00 g (7.71 mmol) and palladium / carbon powder 0.17 g were placed in a hydrogen inlet tube and a three-necked flask equipped with a condenser, and 15 mL of DMF was added and heated to 80 ° C. to dissolve NBBPFL. Next, hydrogen was introduced and stirred at 80 ° C. for 5 hours. After the reaction, palladium / carbon was filtered and removed, the solvent of the filtrate was distilled off with an evaporator, and the deposited precipitate was washed with water to obtain a gray crude product (yield 96%). The pale yellow crystals obtained by recrystallizing this twice from a 1,4-dioxane / toluene mixed solution (volume ratio: 1/6) were vacuum-dried at 130 ° C. for 12 hours to obtain a product. From the FT-IR spectrum and 1H-NMR spectrum, it was confirmed that the obtained product was the target fluorenyl group-containing diamine (ABBPFL) represented by the following formula (19). A sharp melting peak by DSC measurement was seen, indicating that the product was highly pure.

Figure 0005182886
FT−IR(KBr): 3482、3374cm-1(アミノ基N−H伸縮振動)、1711cm-1(エステル基C=O伸縮振動)、1269cm-1(C−O−Ph伸縮振動)
1H−NMR(DMSO−d6): δ6.3ppm(アミンプロトン、s、4H、相対積分強度4.00)、δ6.62ppm(アミノ基のオルト位の芳香族プロトン、d、4H、相対積分強度4.00)、δ7.75ppm(カルボニル基のオルト位の芳香族プロトン、d、4H、相対積分強度4.00)、δ7.97ppm(d、2H、相対積分強度2.00)、δ7.35〜7.55ppm(6H、相対積分強度6.00)、δ7.05〜7.20ppm(8H、相対積分強度8.00)、
DSC: 融点281.1℃。
Figure 0005182886
FT-IR (KBr): 3482, 3374 cm −1 (amino group N—H stretching vibration), 1711 cm −1 (ester group C═O stretching vibration), 1269 cm −1 (C—O—Ph stretching vibration)
1 H-NMR (DMSO-d 6 ): δ 6.3 ppm (amine proton, s, 4 H, relative integral intensity 4.00), δ 6.62 ppm (aromatic proton in the ortho position of the amino group, d, 4 H, relative integral Intensity 4.00), δ 7.75 ppm (aromatic protons at the ortho position of the carbonyl group, d, 4H, relative integral intensity 4.00), δ 7.97 ppm (d, 2H, relative integral intensity 2.00), δ 7. 35 to 7.55 ppm (6H, relative integral intensity 6.00), δ 7.05 to 7.20 ppm (8H, relative integral intensity 8.00),
DSC: mp 281.1 ° C.

[実施例2]
<ポリイミド前駆体の重合、イミド化およびポリイミドフィルム特性の評価>
よく乾燥した攪拌機付密閉反応容器中に2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン(以下、TFMBと称する)3.5mmolおよび本発明の式 (19)で表されるフルオレニル基含有ジアミン(ABBPFL)1.5mmolを入れ、モレキュラーシーブス4Aで十分に脱水したN,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)に溶解した後、この溶液に(1R,2S,4S,5R)−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物粉末(岩谷瓦斯社製、以下PMDA−HSと称する)5mmolを一度に加えた。この時全モノマー濃度は30重量%である。溶液粘度が高くなり攪拌しにくくなったため、DMAcを適宜追加して、最終的には全モノマー濃度21重量%まで希釈した。最終的に72時間撹拌し透明、均一で粘稠なポリイミド前駆体溶液を得た。DMAc中で測定したこのポリイミド前駆体の固有粘度は0.654dL/gであった。このポリイミド前駆体溶液に過剰量の無水酢酸/ピリジン(体積比7/3)を攪拌しながら滴下し、室温で24時間攪拌して化学イミド化を行った。この際反応溶液はゲル化しなかった。化学イミド化終了後、反応溶液を大量のメタノール中に滴下してポリイミドを沈殿・濾過してメタノールで十分洗浄した後、100℃で真空乾燥してポリイミド粉末を得た。DMAc中で測定したこのポリイミドの固有粘度は0.699dL/gであった。製膜するためにポリイミド粉末をシクロペンタノンに溶解し(10重量%)、ガラス基板に塗布して60℃で1時間、100℃で10分、更に150℃で15分間乾燥して膜厚約10μmの透明なポリイミドフィルムを得た。このポリイミドフィルムは180°折曲げ試験によっても破断せず、十分な可撓性を示した。また同様にして別途5μm厚の薄膜を作製し、透過法にて赤外吸収スペクトルを測定したところ、化学イミド化はほぼ完結していることが確認された。ポリイミド薄膜の赤外線吸収スペクトルを図1に示す。
[Example 2]
<Polymerization of polyimide precursor, imidization and evaluation of polyimide film characteristics>
In a well-dried sealed reaction vessel with a stirrer, 3.5 mmol of 2,2′-bis (trifluoromethyl) benzidine (hereinafter referred to as TFMB) and a fluorenyl group-containing diamine (ABBPFL) represented by the formula (19) of the present invention ) 1.5 mmol was added and dissolved in N, N-dimethylacetamide (DMAc) sufficiently dehydrated with molecular sieves 4A, and then (1R, 2S, 4S, 5R) -cyclohexanetetracarboxylic dianhydride powder was added to this solution. 5 mmol (Iwatani Gas Co., Ltd., hereinafter referred to as PMDA-HS) was added at once. At this time, the total monomer concentration is 30% by weight. Since the viscosity of the solution increased and it became difficult to stir, DMAc was added as appropriate, and finally diluted to a total monomer concentration of 21% by weight. Finally, the mixture was stirred for 72 hours to obtain a transparent, uniform and viscous polyimide precursor solution. The intrinsic viscosity of this polyimide precursor measured in DMAc was 0.654 dL / g. To this polyimide precursor solution, an excessive amount of acetic anhydride / pyridine (volume ratio 7/3) was added dropwise with stirring, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours for chemical imidization. At this time, the reaction solution did not gel. After the chemical imidization was completed, the reaction solution was dropped into a large amount of methanol, and the polyimide was precipitated and filtered, sufficiently washed with methanol, and then vacuum dried at 100 ° C. to obtain a polyimide powder. The intrinsic viscosity of this polyimide measured in DMAc was 0.699 dL / g. In order to form a film, the polyimide powder was dissolved in cyclopentanone (10% by weight), applied to a glass substrate, dried at 60 ° C. for 1 hour, 100 ° C. for 10 minutes, and further at 150 ° C. for 15 minutes to obtain a film thickness of about A 10 μm transparent polyimide film was obtained. This polyimide film did not break even in the 180 ° bending test and showed sufficient flexibility. Similarly, when a thin film having a thickness of 5 μm was separately prepared and an infrared absorption spectrum was measured by a transmission method, it was confirmed that the chemical imidization was almost completed. The infrared absorption spectrum of the polyimide thin film is shown in FIG.

ポリイミドフィルムの透明性を評価したところ、400nmにおける光透過率は86.5%、カットオフ波長は313nmであり極めて高い透明性を示した。ナトリウムランプを光源として測定した複屈折は0.0203であり、比較的高い複屈折値を示した。また、Re450/Re550=1.02であり、極めて低い波長分散性を示した。広範囲の波長に対して複屈折(△n)をプロットしたものを図2示す。 When the transparency of the polyimide film was evaluated, the light transmittance at 400 nm was 86.5%, and the cutoff wavelength was 313 nm, which showed extremely high transparency. The birefringence measured using a sodium lamp as the light source was 0.0203, indicating a relatively high birefringence value. In addition, Re 450 / Re 550 = 1.02, indicating very low wavelength dispersion. FIG. 2 shows a plot of birefringence (Δn) against a wide range of wavelengths.

[実施例3]
<フルオレニル基含有ジアミン(ABBCFL)の合成>
本発明のフルオレニル基含有ジアミン(ABBCFL)は以下のように合成した。まず4−NBC18.56g(100 mol)をモレキュラーシーブス4Aで十分脱水したテトラヒドロフラン(THF)39mLに溶解し、セプタムキャップで密栓しA液とした。次に下記式(20):
[Example 3]
<Synthesis of fluorenyl group-containing diamine (ABBCFL)>
The fluorenyl group-containing diamine (ABBCFL) of the present invention was synthesized as follows. First, 18.56 g (100 mol) of 4-NBC was dissolved in 39 mL of tetrahydrofuran (THF) sufficiently dehydrated with Molecular Sieves 4A, and sealed with a septum cap to obtain A solution. Next, the following formula (20):

Figure 0005182886
で表される9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)フルオレン(東京化成製、以下BCFLと称する)19.02g(50 mol)をTHF32mLに溶解し、これにピリジン11.9mL(150mmol)を加えてセプタムキャップで密栓しB液とした。A液を氷浴中で冷却しながら、A液にB液をシリンジを用いて滴下し、3時間攪拌し更に室温で12時間攪拌した。析出した沈殿を濾別してTHF次いで水で洗浄した。水洗は洗液中に塩素イオンが塩化銀白色沈殿として確認されなくなるまで、水で繰り返し洗浄してピリジン塩酸塩を溶解除去した。これを100℃で12時間真空乾燥して黄白色の粉末状生成物を得た(収率:71%)。FT−IRスペクトルおよび1H−NMRスペクトルより、得られた生成物は目的とする下記式(21)で表されるジニトロ体(NBBCFL)であることが確認された。これをそのまま次の還元工程に用いた。
Figure 0005182886
19.9 g (50 mol) of 9,9-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) fluorene represented by the following formula (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., hereinafter referred to as BCFL) was dissolved in THF 32 mL, and pyridine 11.9 mL ( 150 mmol) was added, and the solution was sealed with a septum cap to give solution B. While liquid A was cooled in an ice bath, liquid B was dropped into liquid A using a syringe, stirred for 3 hours, and further stirred at room temperature for 12 hours. The deposited precipitate was separated by filtration and washed with THF and water. Washing with water was repeated and washed with water until chloride ions were not confirmed as a silver chloride white precipitate in the washing solution to dissolve and remove pyridine hydrochloride. This was vacuum-dried at 100 ° C. for 12 hours to obtain a yellowish white powdery product (yield: 71%). From the FT-IR spectrum and the 1 H-NMR spectrum, it was confirmed that the obtained product was the target dinitro compound (NBBCFL) represented by the following formula (21). This was directly used in the next reduction step.

Figure 0005182886
FT−IR(KBr): 3111cm-1、3054cm-1(芳香族C−H伸縮振動吸収帯)、2953cm-1、2924cm-1(脂肪族C−H伸縮振動吸収帯)、1742cm-1(エステル基C=O伸縮振動吸収帯)、1530cm-1(ニトロ基非対称伸縮振動吸収帯)、1346cm-1(ニトロ基対称伸縮振動吸収帯)、1267cm-1(C−O−Ph伸縮振動)
1H−NMR(DMSO−d6): δ8.3〜8.45ppm(末端ベンゼン環上ニトロ基のo−およびm−位のプロトン、8H、相対積分強度8.34)、δ7.97ppm(フロオレン基上4および5位のプロトン、2H、相対積分強度2.04)、δ7.56ppm(2H、相対積分強度2.00)、δ7.35〜7.5ppm(d、4H、相対積分強度4.28)、δ7.05〜7.35ppm(t、6H、相対積分強度6.18)、δ2.1ppm(メチル基プロトン、6H、相対積分強度6.08)
DSC: 融点302.8℃。
Figure 0005182886
FT-IR (KBr): 3111 cm −1 , 3054 cm −1 (aromatic C—H stretching vibration absorption band), 2953 cm −1 , 2924 cm −1 (aliphatic C—H stretching vibration absorption band), 1742 cm −1 (ester) Group C = O stretching vibration absorption band), 1530 cm −1 (nitro group asymmetric stretching vibration absorption band), 1346 cm −1 (nitro group symmetry stretching vibration absorption band), 1267 cm −1 (C—O—Ph stretching vibration)
1 H-NMR (DMSO-d 6 ): δ 8.3 to 8.45 ppm (protons at the o- and m-positions of the nitro group on the terminal benzene ring, 8H, relative integral intensity 8.34), δ 7.97 ppm (fluorene) Protons at the 4th and 5th positions, 2H, relative integral intensity 2.04), δ 7.56 ppm (2H, relative integral intensity 2.00), δ 7.35 to 7.5 ppm (d, 4H, relative integral intensity 4. 28), δ 7.05 to 7.35 ppm (t, 6H, relative integral intensity 6.18), δ 2.1 ppm (methyl group proton, 6H, relative integral intensity 6.08)
DSC: mp 302.8 ° C.

次にNBCPFLのニトロ基を以下のようにして還元した。水素導入管およびコンデンサー付3口フラスコにNBBPFL6.83g(10.1mmol)およびパラジウム/カーボン粉末0.23gを入れ、DMF105mLを加えて80℃に加熱し、NBBCFLを溶解させた。次に水素を導入し、80℃で4時間攪拌した。反応後、パラジウム/カーボン濾別・除去し、濾液の溶媒をエバポレーターで留去・濃縮し、反応液を大量の水中に滴下し、析出した沈殿を水でよく洗浄して灰色の粗生成物を得た(収率95%)。これを1,4−ジオキサン/トルエン混合溶液(体積比:2/5)から再結晶して得られた白色粉末を80℃で12時間真空乾燥して生成物を得た。FT−IRスペクトルおよび1H−NMRスペクトルより、得られた生成物は目的とする下記式(22)で表されるフルオレニル基含有ジアミン(ABBCFL)であることが確認された。DSC測定によるシャープな融解ピークが見られたことから、生成物は高純度であることがわかった。 Next, the nitro group of NBCPFL was reduced as follows. NBBPFL 6.83 g (10.1 mmol) and palladium / carbon powder 0.23 g were placed in a hydrogen inlet tube and a three-neck flask with a condenser, and 105 mL of DMF was added and heated to 80 ° C. to dissolve NBCBCFL. Next, hydrogen was introduced and stirred at 80 ° C. for 4 hours. After the reaction, palladium / carbon is filtered off and removed, the solvent of the filtrate is evaporated and concentrated with an evaporator, the reaction solution is dropped into a large amount of water, and the precipitated precipitate is washed well with water to give a gray crude product. Obtained (yield 95%). The white powder obtained by recrystallizing this from a 1,4-dioxane / toluene mixed solution (volume ratio: 2/5) was vacuum-dried at 80 ° C. for 12 hours to obtain a product. From the FT-IR spectrum and 1 H-NMR spectrum, it was confirmed that the obtained product was a target fluorenyl group-containing diamine (ABCCFFL) represented by the following formula (22). A sharp melting peak by DSC measurement was seen, indicating that the product was highly pure.

Figure 0005182886
FT−IR(KBr): 3474cm-1、3372cm-1および3221cm-1(アミノ基N−H伸縮振動吸収帯)、3063cm-1(芳香族C−H伸縮振動吸収帯)、2961cm-1(脂肪族C−H伸縮振動吸収帯)、1701cm-1(エステル基C=O伸縮振動)、1275cm-1(C−O−Ph伸縮振動)
1H−NMR(DMSO−d6):δ2.1ppm(メチル基プロトン、6H、相対積分強度5.98) δ6.2ppm(アミノ基プロトン、s、4H、相対積分強度3.96)、δ6.63ppm(アミノ基のオルト位の芳香族プロトン、d、4H、相対積分強度3.98)、δ6.95〜7.1ppm(芳香族プロトン、6H、相対積分強度6.00)、δ6.95〜7.1ppm(芳香族プロトン、6H、相対積分強度6.00)、δ7.3〜7.6ppm(芳香族プロトン、6H、相対積分強度5.98)、δ7.77ppm(カルボニル基のオルト位の芳香族プロトン、d、4H、相対積分強度3.98)、δ7.96ppm(フロオレン基上4および5位のプロトン、2H、相対積分強度2.00)
DSC: 融点288.4℃。
Figure 0005182886
FT-IR (KBr): 3474 cm −1 , 3372 cm −1 and 3221 cm −1 (amino group N—H stretching vibration absorption band), 3063 cm −1 (aromatic C—H stretching vibration absorption band), 2961 cm −1 (fat Group C—H stretching vibration absorption band), 1701 cm −1 (ester group C═O stretching vibration), 1275 cm −1 (C—O—Ph stretching vibration)
1 H-NMR (DMSO-d 6 ): δ 2.1 ppm (methyl group proton, 6H, relative integral intensity 5.98) δ 6.2 ppm (amino group proton, s, 4H, relative integral intensity 3.96), δ 6. 63 ppm (aromatic proton at the ortho position of amino group, d, 4H, relative integral intensity 3.98), δ 6.95 to 7.1 ppm (aromatic proton, 6H, relative integral intensity 6.00), δ 6.95 7.1 ppm (aromatic proton, 6H, relative integral intensity 6.00), δ 7.3-7.6 ppm (aromatic proton, 6H, relative integral intensity 5.98), δ 7.77 ppm (at the ortho position of the carbonyl group) Aromatic proton, d, 4H, relative integral intensity 3.98), δ 7.96 ppm (protons at positions 4 and 5 on the fluorene group, 2H, relative integral intensity 2.00)
DSC: mp 288.4 ° C.

[実施例4]
よく乾燥した攪拌機付密閉反応容器中にTFMBと称する)4mmolおよび本発明の式(22)で表されるフルオレニル基含有ジアミン(ABBCFL)1mmolを入れ、モレキュラーシーブス4Aで十分に脱水したN,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)に溶解した後、この溶液にPMDA−HS5mmolを一度に加えた。この時全モノマー濃度は30重量%である。溶液粘度が高くなり攪拌しにくくなったため、DMAcを適宜追加して、最終的には全モノマー濃度19重量%まで希釈した。最終的に90時間撹拌し透明、均一で粘稠なポリイミド前駆体溶液を得た。このポリイミド前駆体溶液に過剰量の無水酢酸/ピリジン(体積比7/3)を攪拌しながら滴下し、室温で24時間攪拌して化学イミド化を行った。この際反応溶液はゲル化しなかった。化学イミド化終了後、反応溶液を大量のメタノール中に滴下してポリイミドを沈殿・濾過してメタノールで十分洗浄した後、100℃で真空乾燥してポリイミド粉末を得た。DMAc中で測定したこのポリイミドの固有粘度は0.72dL/gであった。このポリイミド粉末をシクロペンタノンに溶解したワニス(17重量%)は均一であり室温で高い安定性を示した。このワニスをガラス基板に塗布して熱風乾燥器中60℃で1時間、100℃で10分、更に150℃で15分間乾燥して膜厚約15μmの透明なポリイミドフィルムを得た。このポリイミドフィルムは180°折曲げ試験によっても破断せず、十分な可撓性を示した。また同様にして別途5μm厚の薄膜を作製し、透過法にて赤外吸収スペクトルを測定したところ、イミド化はほぼ完結していることが確認された。ポリイミド薄膜の赤外線吸収スペクトルを図3に示す。このポリイミドフィルムの透明性を評価したところ、400nmにおける光透過率は88.6%、カットオフ波長は312nmであり極めて高い透明性を示した。ナトリウムランプを光源として測定した複屈折は0.020であり、比較的高い複屈折値を示した。また、Re450/Re550=1.025であり、極めて低い波長分散性を示した。
[Example 4]
In a well-dried sealed reaction vessel equipped with a stirrer, 4 mmol) and 1 mmol of a fluorenyl group-containing diamine (ABCFL) represented by the formula (22) of the present invention were placed, and the N, N- After dissolving in dimethylacetamide (DMAc), PMDA-HS 5 mmol was added to this solution all at once. At this time, the total monomer concentration is 30% by weight. Since the viscosity of the solution increased and it became difficult to stir, DMAc was added as appropriate, and finally diluted to a total monomer concentration of 19% by weight. Finally, the mixture was stirred for 90 hours to obtain a transparent, uniform and viscous polyimide precursor solution. To this polyimide precursor solution, an excessive amount of acetic anhydride / pyridine (volume ratio 7/3) was added dropwise with stirring, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours for chemical imidization. At this time, the reaction solution did not gel. After the chemical imidization was completed, the reaction solution was dropped into a large amount of methanol, and the polyimide was precipitated and filtered, sufficiently washed with methanol, and then vacuum dried at 100 ° C. to obtain a polyimide powder. The intrinsic viscosity of this polyimide measured in DMAc was 0.72 dL / g. The varnish (17% by weight) obtained by dissolving this polyimide powder in cyclopentanone was uniform and showed high stability at room temperature. This varnish was applied to a glass substrate and dried in a hot air dryer at 60 ° C. for 1 hour, at 100 ° C. for 10 minutes, and further at 150 ° C. for 15 minutes to obtain a transparent polyimide film having a thickness of about 15 μm. This polyimide film did not break even in the 180 ° bending test and showed sufficient flexibility. Similarly, when a thin film having a thickness of 5 μm was separately prepared and an infrared absorption spectrum was measured by a transmission method, it was confirmed that imidization was almost completed. The infrared absorption spectrum of the polyimide thin film is shown in FIG. When the transparency of this polyimide film was evaluated, the light transmittance at 400 nm was 88.6%, and the cutoff wavelength was 312 nm, indicating extremely high transparency. The birefringence measured using a sodium lamp as the light source was 0.020, indicating a relatively high birefringence value. In addition, Re 450 / Re 550 = 1.025, indicating extremely low wavelength dispersion.

[比較例1]
TFMB(4mmol)と式(10)で表されるジアミン即ち9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン(1mmol)をDMAcに溶解し(モノマー濃度:15.9重量%)、この溶液に(1S,2S,4R,5R)−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物粉末(岩谷瓦斯社製)2.5mmolおよび1,3−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物粉末(シトラコン酸無水物に紫外線照射して2量化反応により合成)2.5mmolを順次加えて室温で72時間攪拌して重合を行った。得られたポリイミド前駆体の固有粘度は0.659dL/gであった。実施例2に記載した方法と同様に化学イミド化・単離・シクロペンタノンに再溶解およびキャスト製膜を行いポリイミドフィルムを作製した。ポリイミドフィルムの400nmにおける光透過率は89.6%、カットオフ波長は291nmであり極めて高い透明性を示した。ナトリウムランプを光源として測定した複屈折は0.0265であり、比較的高い複屈折値を示した。しかしながらリタデーションの波長分散を示す値Re450/Re550は1.08であり、波長分散性はそれほど低い値にはならなかった。これはジアミン成分に本発明のフルオレニル基含有ジアミンを使用しなかったためである。
[Comparative Example 1]
TFMB (4 mmol) and the diamine represented by the formula (10), that is, 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene (1 mmol), were dissolved in DMAc (monomer concentration: 15.9% by weight). 1S, 2S, 4R, 5R) -cyclohexanetetracarboxylic dianhydride powder (manufactured by Iwatani Gas Co., Ltd.) 2.5 mmol and 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride powder ( Sitraconic anhydride was irradiated with ultraviolet rays and synthesized by dimerization reaction) 2.5 mmol was sequentially added, and the mixture was stirred at room temperature for 72 hours for polymerization. The intrinsic viscosity of the obtained polyimide precursor was 0.659 dL / g. Similarly to the method described in Example 2, chemical imidization, isolation, re-dissolution in cyclopentanone and casting were performed to prepare a polyimide film. The polyimide film had a light transmittance of 89.6% at 400 nm and a cut-off wavelength of 291 nm, indicating extremely high transparency. The birefringence measured using a sodium lamp as the light source was 0.0265, indicating a relatively high birefringence value. However, the value Re 450 / Re 550 indicating the wavelength dispersion of retardation was 1.08, and the wavelength dispersion was not so low. This is because the fluorenyl group-containing diamine of the present invention was not used for the diamine component.

Claims (13)

下記一般式(1):
Figure 0005182886
で表されるフルオレニル基含有ジアミン化合物。
(式(1)中、置換基Pnは各々独立に、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、炭素数1〜6の直鎖状もしくは分岐状アルキル基、炭素数1〜6の直鎖状もしくは分岐状アルコキシ基を表し、nは置換基の数を表す0から4の整数である。)
The following general formula (1):
Figure 0005182886
The fluorenyl group containing diamine compound represented by these.
(In Formula (1), each substituent P n is independently a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a linear or branched chain group having 1 to 6 carbon atoms, or Represents a branched alkoxy group, and n is an integer of 0 to 4 representing the number of substituents.)
下記一般式(2):
Figure 0005182886
で表される繰り返し単位を有するポリイミド前駆体。
(式(2)中、Aは4価の脂肪族基を表し、Pnは各々独立に、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、炭素数1〜6の直鎖状もしくは分岐状アルキル基、炭素数1〜6の直鎖状もしくは分岐状アルコキシ基を表し、nは置換基の数を表す0から4の整数である。)
The following general formula (2):
Figure 0005182886
The polyimide precursor which has a repeating unit represented by these.
(In the formula (2), A represents a tetravalent aliphatic group, and P n each independently represents a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, carbon A linear or branched alkoxy group having 1 to 6 is represented, and n is an integer of 0 to 4 representing the number of substituents.
前記一般式(2)で表されるイミド前駆体単位のモル分率をXとすると、Xが0.01〜0.99の範囲である、請求項2記載のポリイミド前駆体共重合体。   The polyimide precursor copolymer according to claim 2, wherein X is in the range of 0.01 to 0.99, where X is a molar fraction of the imide precursor unit represented by the general formula (2). 下記一般式(3):
Figure 0005182886
(式(3)中、Aは前記と同義である。Bは下記式(4)〜(7):
Figure 0005182886
Figure 0005182886
Figure 0005182886
Figure 0005182886
からなる群から選ばれる少なくとも1種を表す。)表されるイミド前駆体単位をさらに含有することを特徴とする請求項3に記載のポリイミド前駆体の共重合体。
The following general formula (3):
Figure 0005182886
(In Formula (3), A is as defined above. B is the following Formulas (4) to (7):
Figure 0005182886
Figure 0005182886
Figure 0005182886
Figure 0005182886
Represents at least one selected from the group consisting of The polyimide precursor copolymer according to claim 3, further comprising an imide precursor unit represented by:
下記一般式(8):
Figure 0005182886
で表される繰り返し単位を有するポリイミド。
(式(8)中、Aは4価の脂肪族基を表し、Pnは各々独立に、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、炭素数1〜6の直鎖状もしくは分岐状アルキル基、炭素数1〜6の直鎖状もしくは分岐状アルコキシ基を表し、nは置換基の数を表す0から4の整数である。)
The following general formula (8):
Figure 0005182886
The polyimide which has a repeating unit represented by these.
(In formula (8), A represents a tetravalent aliphatic group, and P n each independently represents a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, carbon, A linear or branched alkoxy group having 1 to 6 is represented, and n is an integer of 0 to 4 representing the number of substituents.
上記一般式(8)で表されるイミド単位のモル分率をYとすると、Yが0.01〜0.99の範囲である、請求項5記載のポリイミド共重合体。   The polyimide copolymer of Claim 5 whose Y is the range of 0.01-0.99, when the molar fraction of the imide unit represented by the said General formula (8) is set to Y. 下記一般式(9):
Figure 0005182886
(式(9)中、Aは4価の脂肪族基を表し、Bは下記式(4)〜(7)
Figure 0005182886
Figure 0005182886
Figure 0005182886
Figure 0005182886
からなる群から選ばれる少なくとも1種)で表されるイミド単位をさらに含有することを特徴とする請求項6記載のポリイミド共重合体。
The following general formula (9):
Figure 0005182886
(In the formula (9), A represents a tetravalent aliphatic group, and B represents the following formulas (4) to (7).
Figure 0005182886
Figure 0005182886
Figure 0005182886
Figure 0005182886
The polyimide copolymer according to claim 6, further comprising an imide unit represented by at least one selected from the group consisting of:
請求項2〜4のいずれかに記載のポリイミド前駆体を、加熱あるいは脱水環化試薬を用いてイミド化反応させることを特徴とする、請求項5〜7のいずれかに記載のポリイミドの製造方法。   The method for producing a polyimide according to any one of claims 5 to 7, wherein the polyimide precursor according to any one of claims 2 to 4 is subjected to an imidization reaction using heating or a dehydrating cyclization reagent. . 請求項5〜7のいずれかに記載のポリイミドを、ケトン系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、エステル系溶媒の少なくとも1つに選ばれる溶媒に5重量%以上の濃度で均一に溶解して得られるワニス。   The polyimide according to any one of claims 5 to 7 is obtained by uniformly dissolving at a concentration of 5% by weight or more in a solvent selected from at least one of a ketone solvent, an aromatic hydrocarbon solvent, and an ester solvent. Varnish. 請求項5〜7のいずれかに記載のポリイミドからなる光学補償フィルム。 An optical compensation film comprising the polyimide according to claim 5. 請求項9に記載のポリイミドワニスを基板上に塗付・乾燥することを特徴とする光学補償フィルムの製造方法。   A method for producing an optical compensation film, comprising applying and drying the polyimide varnish according to claim 9 on a substrate. 波長400nmにおける光透過率が80%以上、波長450nmおよび550nmにおけるリタデーション(Re)または複屈折(△n)の比(Re450/Re550=△n450/△n550)が1.03以下、且つ引張試験において10%以上の破断伸びを有する、請求項10に記載の光学補償フィルム。 The light transmittance at a wavelength of 400 nm is 80% or more, and the ratio of retardation (Re) or birefringence (Δn) at wavelengths of 450 nm and 550 nm (Re 450 / Re 550 = Δn 450 / Δn 550 ) is 1.03 or less, The optical compensation film according to claim 10, which has a breaking elongation of 10% or more in a tensile test. ナトリウムランプのD線(589nm)における複屈折が0.02以上である請求項10に記載の光学補償フィルム。   The optical compensation film according to claim 10, wherein the sodium lamp has a birefringence of 0.02 or more at the D line (589 nm).
JP2009026147A 2009-02-06 2009-02-06 NOVEL DIAMINE, POLYIMIDE PRECURSOR, POLYIMIDE, COATING OPTICAL COMPENSATION FILM COMPRISING THE SAME, AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME Active JP5182886B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009026147A JP5182886B2 (en) 2009-02-06 2009-02-06 NOVEL DIAMINE, POLYIMIDE PRECURSOR, POLYIMIDE, COATING OPTICAL COMPENSATION FILM COMPRISING THE SAME, AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009026147A JP5182886B2 (en) 2009-02-06 2009-02-06 NOVEL DIAMINE, POLYIMIDE PRECURSOR, POLYIMIDE, COATING OPTICAL COMPENSATION FILM COMPRISING THE SAME, AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010180349A JP2010180349A (en) 2010-08-19
JP5182886B2 true JP5182886B2 (en) 2013-04-17

Family

ID=42762112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009026147A Active JP5182886B2 (en) 2009-02-06 2009-02-06 NOVEL DIAMINE, POLYIMIDE PRECURSOR, POLYIMIDE, COATING OPTICAL COMPENSATION FILM COMPRISING THE SAME, AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5182886B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11261297B2 (en) 2018-02-22 2022-03-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Polymer, film including the polymer, and display device including the film

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5606257B2 (en) * 2010-09-30 2014-10-15 株式会社カネカ Polyimide resin film and manufacturing method thereof
WO2012173126A1 (en) 2011-06-13 2012-12-20 株式会社カネカ Polyamic acid, polyimide, polyamic acid solution, polyimide solution, polyimide films obtained from these solutions, and use of polyimide films
JP6060695B2 (en) * 2012-01-20 2017-01-18 宇部興産株式会社 Polyimide precursor and polyimide
CN102617382B (en) * 2012-03-05 2014-01-29 哈尔滨工程大学 2-amino-fluorene containing ester group and preparation method thereof
CN103304558B (en) * 2013-06-05 2016-01-27 哈尔滨工程大学 Containing benzoyloxy spiral shell fluorenes oxa-anthryl benzoxazine and preparation method
JP6164588B2 (en) * 2013-09-10 2017-07-19 東レ・ファインケミカル株式会社 Diamine compound and method for producing the same
KR102143925B1 (en) * 2013-11-11 2020-08-12 삼성전자주식회사 Polymer for optical film, and optical film including same
KR102206028B1 (en) 2013-11-25 2021-01-21 삼성전자주식회사 New compound, poly(imide-amide) copolymer using same, and article including poly(imide-amide)copolymer
WO2016002768A1 (en) 2014-07-03 2016-01-07 ダイキン工業株式会社 Film
KR101725592B1 (en) * 2014-08-14 2017-04-10 주식회사 엘지화학 Retadation film and preparing method for retadation film
KR101725591B1 (en) * 2014-08-14 2017-04-10 주식회사 엘지화학 Retadation film and preparing method for retadation film
KR101725593B1 (en) * 2014-08-14 2017-04-10 주식회사 엘지화학 Retadation film and preparing method for retadation film
KR101729817B1 (en) * 2014-08-14 2017-04-24 주식회사 엘지화학 Retadation film and preparing method for retadation film
JP6579110B2 (en) * 2014-10-17 2019-09-25 三菱瓦斯化学株式会社 Polyimide resin composition, polyimide film and laminate
KR102094059B1 (en) * 2016-10-31 2020-03-26 주식회사 엘지화학 Polyimide precursor solution and preparation method thereof
US11174221B2 (en) 2017-07-27 2021-11-16 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Aromatic amine compound, curing agent for epoxy compound, curable composition, cured product, method for producing cured product, and method for producing aromatic amine compound
JP7150465B2 (en) * 2018-04-27 2022-10-11 東京応化工業株式会社 Polyimide precursor composition, polyamic acid, polyimide resin, polyimide film, and optical device
CN112500307B (en) * 2020-12-02 2022-09-27 上海交通大学 Ester group-containing aromatic diamine monomer and preparation method thereof

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5027556B2 (en) * 2006-07-28 2012-09-19 株式会社カネカ Polyimide resin, polyimide resin layer using the same, laminate, method for producing laminate, optical compensation member
JP4928347B2 (en) * 2007-05-09 2012-05-09 株式会社カネカ Polyimide, polyimide varnish, optical compensation film, polyimide, and method for producing optical compensation film.

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11261297B2 (en) 2018-02-22 2022-03-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Polymer, film including the polymer, and display device including the film

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010180349A (en) 2010-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5182886B2 (en) NOVEL DIAMINE, POLYIMIDE PRECURSOR, POLYIMIDE, COATING OPTICAL COMPENSATION FILM COMPRISING THE SAME, AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME
KR102062939B1 (en) Polyimide and molded body thereof
JP5581463B2 (en) Diamine, polyimide, and polyimide film and use thereof
JP5135718B2 (en) Tetracarboxylic acid or polyester imide thereof, and production method thereof
JP4961726B2 (en) Polyimide precursor and polyimide, and polyimide-based plastic substrate and method for producing the same.
JP5320668B2 (en) Tetracarboxylic acid compound, polyimide thereof, and production method thereof
JP6236349B2 (en) Polyimide and its use
JP2008231327A (en) Polyimide having high transparency and its manufacturing method
WO2006129771A1 (en) Tetracarboxylic acid or polyesterimide thereof, and process for production of the same
JP6545111B2 (en) Plastic substrate material containing polyimide, polyimide solution, polyimide film and polyimide film
JP2008297362A (en) Ester group-containing tetracarboxylic acid dianhydride, polyimide having high toughness, and its precursor
JP5666076B2 (en) Bicyclo [2.2.2] octane-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, its production method, said bicyclo [2.2.2] octane-2,3,5,6-tetracarboxylic Polyimide obtained from acid dianhydride and use thereof
JP6693676B2 (en) Polyimide and polyimide film
JP2023168343A (en) Polyimide and polyimide film
JP6768234B2 (en) Polyimide and polyimide film
JP5325491B2 (en) Novel coating type optical compensation film and method for producing the same
JP2008074769A (en) Tetracarboxylic acid, polyimide of the same, and method for producing the same
TWI708769B (en) Novel tetracarboxylic dianhydride, polyimide derived from the same and compact constructed by the polyimide
JP6905227B2 (en) Diamines and polyimides, and their use
JP4928347B2 (en) Polyimide, polyimide varnish, optical compensation film, polyimide, and method for producing optical compensation film.
JP5166312B2 (en) Polyimide copolymer, coating type optical compensation film comprising the same, and method for producing the same
JP5015070B2 (en) Novel coating type optical compensation film and method for producing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20111220

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20121213

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121225

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130110

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5182886

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160125

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250