JP5477327B2 - Method for producing polyimide resin - Google Patents

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本発明は、ポリイミド樹脂とその製造方法に関し、さらに該ポリイミド樹脂を用いた絶縁電線に関するものである。   The present invention relates to a polyimide resin and a method for producing the same, and further to an insulated wire using the polyimide resin.

ポリイミドは、剛直で強固な分子構造を有しかつイミド結合が強い分子間力を有することから、高分子材料の中で最高レベルの熱的特性・機械的特性・化学的特性を示す。それらの魅力的な特性により、ポリイミド樹脂は、絶縁材料・基板材料・コーティング材料・接着剤・航空宇宙用材料などを始めとする多様な用途に利用されている。   Polyimide has a rigid and strong molecular structure, and an imide bond has a strong intermolecular force, and therefore exhibits the highest level of thermal characteristics, mechanical characteristics, and chemical characteristics among polymer materials. Due to their attractive properties, polyimide resins are used in a variety of applications including insulating materials, substrate materials, coating materials, adhesives, aerospace materials, and the like.

ポリイミド樹脂による製品は、通常、ポリアミック酸(ポリアミド酸)を有機溶媒に溶かしたワニスを用いて所望の形状(例えば、フィルム状やコーティング膜状)に成形した後にイミド化して製造される。ポリアミック酸のイミド化は、加熱(通常、200〜500℃)または触媒と脱水剤とによる脱水・イミド化反応によって進められる。   A product made of a polyimide resin is usually produced by imidization after forming into a desired shape (for example, a film shape or a coating film shape) using a varnish obtained by dissolving polyamic acid (polyamic acid) in an organic solvent. The imidization of the polyamic acid proceeds by heating (usually 200 to 500 ° C.) or a dehydration / imidation reaction with a catalyst and a dehydrating agent.

ポリアミック酸を溶解したワニスを塗布する場合、塗膜厚さの安定性や塗布装置の許容粘度の観点から、ワニス中のポリアミック酸の濃度調整やワニスの粘度調整が重要である。一方、ポリアミック酸ワニスから製造した成形体では、イミド化に伴う脱水・体積収縮によって、気泡などの欠陥や形状変形が生じる場合がある。そこで、部分的にイミド化した部分イミド化ポリアミック酸を利用することで、イミド化に伴う脱水量や体積収縮量を抑制することが種々提案されている。   When applying a varnish in which a polyamic acid is dissolved, it is important to adjust the concentration of the polyamic acid in the varnish and to adjust the viscosity of the varnish from the viewpoint of the stability of the coating thickness and the allowable viscosity of the coating apparatus. On the other hand, in a molded body produced from a polyamic acid varnish, defects such as bubbles and shape deformation may occur due to dehydration and volume shrinkage accompanying imidization. Thus, various proposals have been made to suppress the amount of dehydration and volume shrinkage associated with imidization by utilizing partially imidized partially imidized polyamic acid.

例えば、特許文献1(特表平10-502869号公報)には、部分的にイミド化した部分イミド化ポリアミック酸を用いたポリイミド塗膜の形成方法が、次のように開示されている。ジアミンおよび二無水物モノマーならびに有機溶媒からなる第1溶液を調整する。これらのモノマーを重合し、該有機溶媒に可溶なポリアミド酸を調整する。該有機溶媒中で該ポリアミド酸の約10〜95%のアミド酸基をイミド化し、部分イミド化ポリアミド酸を調整する。ポリアミド酸溶液の濃度をさらに高め、約0.1〜約10重量%の揺動剤を混合してペーストを調整する。塗布する表面上にテンプレートを配置し、該テンプレートを介して前記ペーストを該表面に塗工する。溶媒を蒸発させ、部分イミド化ポリアミド酸を完全にイミド化する。特許文献1によると、ポリアミド酸を部分的にイミド化することによって、有機溶媒により溶解しやすくなると共に、固形分を多く含有する溶液を形成することが可能となるとされている。さらに、溶液に固形分を多く含有させることができると、基板上において収縮性の少ない塗膜を得ることが可能となるとされている。   For example, Patent Document 1 (Japanese Patent Publication No. 10-502869) discloses a method for forming a polyimide coating film using partially imidized partially imidized polyamic acid as follows. A first solution consisting of a diamine and dianhydride monomer and an organic solvent is prepared. These monomers are polymerized to prepare a polyamic acid that is soluble in the organic solvent. About 10 to 95% of the amic acid group of the polyamic acid is imidized in the organic solvent to prepare a partially imidized polyamic acid. The concentration of the polyamic acid solution is further increased and about 0.1 to about 10% by weight of a rocking agent is mixed to prepare the paste. A template is placed on the surface to be coated, and the paste is applied to the surface through the template. The solvent is evaporated and the partially imidized polyamic acid is completely imidized. According to Patent Document 1, by partially imidizing polyamic acid, it becomes easier to dissolve in an organic solvent, and a solution containing a large amount of solid content can be formed. Furthermore, if a solution can contain a large amount of solid content, it is said that it is possible to obtain a coating film with less shrinkage on the substrate.

また、特許文献2(特開平5-140306号公報)には、1,4-ビス(3-アミノプロピル)テトラメチルジシロキサンaモル%(1≦a≦30)、4,4'-オキシジアニリンbモル%(70≦b≦99)、ピロメリット酸二無水物cモル%(0<c≦105)、3,3',4,4'-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物dモル%(0<d≦105)[ただし、90≦(a+b)≦105,90≦(c+d)≦105かつ(c+d):(a+b)=1.00〜1.03]を、50〜120℃で加熱しながら攪拌反応してアミド化重付加反応と脱水閉環イミド化反応を同時に行い、重付加物のイミド化率を10〜30%としたポリアミド酸組成物の製造方法が開示されている。特許文献2によると、ポリアミド酸の合成に際し加熱、部分閉環イミド化させ、しかもそのイミド化率を10〜30%に制御することにより、アルカリ水溶液に適度な溶解性を持ち、保存中の粘度安定性が高く、硬化物の皮膜特性、特に密着性に優れたポリアミド酸組成物を得ることができるとされている。   Patent Document 2 (JP-A-5-140306) discloses 1,4-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane a mol% (1 ≦ a ≦ 30), 4,4′-oxydi Aniline b mol% (70 ≦ b ≦ 99), pyromellitic dianhydride c mol% (0 <c ≦ 105), 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride d mol% ( 0 <d ≦ 105) [where 90 ≦ (a + b) ≦ 105, 90 ≦ (c + d) ≦ 105 and (c + d): (a + b) = 1.00 to 1.03] while stirring at 50 to 120 ° C. while stirring. Thus, a method for producing a polyamic acid composition in which an amidation polyaddition reaction and a dehydrating ring-closure imidization reaction are simultaneously performed and an imidation ratio of the polyaddition product is 10 to 30% is disclosed. According to Patent Document 2, by heating, partially ring-closing imidization in the synthesis of polyamic acid, and controlling the imidation rate to 10 to 30%, it has moderate solubility in aqueous alkali solution and stable viscosity during storage. It is said that a polyamic acid composition having high properties and excellent in film properties of the cured product, particularly excellent adhesion, can be obtained.

また、特許文献3(特開平6-157753号公報)には、イミド化率X%(0≦X≦50)の部分イミド化ポリアミド酸(x)をα重量%(1≦α≦99)とイミド化率がY%(0<Y≦50)の部分イミド化ポリアミド酸(y)をβ重量%(1≦β≦99、α+β=100)とを混合してなる部分イミド化ポリアミド酸組成物が開示されている。特許文献3によると、異なるイミド化率の部分イミド化ポリアミド酸を混合することにより、任意のイミド化率を極めて容易に合成することができ、これにより常に一定のエッチング速度を有するポリアミド酸組成物の提供が可能であるとされている。   Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 6-157753) describes partially imidized polyamic acid (x) having an imidization ratio of X% (0 ≦ X ≦ 50) as α wt% (1 ≦ α ≦ 99). Partially imidized polyamic acid composition obtained by mixing partially imidized polyamic acid (y) having an imidization ratio of Y% (0 <Y ≦ 50) with β wt% (1 ≦ β ≦ 99, α + β = 100) Is disclosed. According to Patent Document 3, any imidization ratio can be synthesized very easily by mixing partially imidized polyamic acids having different imidization ratios, and thereby a polyamic acid composition always having a constant etching rate. Can be provided.

特表平10−502869号公報Japanese National Patent Publication No. 10-502869 特開平5−140306号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-140306 特開平6−157753号公報JP-A-6-157753

最近では電気・電子部品への小型化・高性能化の要求がますます高度になってきており、それら電気・電子部品に用いるポリイミド樹脂成形体に対する寸法精度や欠陥抑制の要求も厳しくなっている。例えば、モータ等のコイル用電線として、金属導体線の外周に絶縁被膜が形成された絶縁電線(一般的に絶縁ワニスを金属導体線上に塗布・焼付して製造される)が広く用いられているが、コイルの小型化・高性能化の観点から絶縁被膜に対して、高い屈曲特性や高い耐コロナ放電性を維持しながらより薄くより均質に形成することが強く求められている。ポリイミド樹脂成形体へのそのような要求に対応するためには、ポリアミック酸ワニスのイミド化率を正確に制御・調整することが大変重要である。   Recently, demands for miniaturization and high performance of electric and electronic parts are becoming more and more demanding, and demands for dimensional accuracy and defect suppression for polyimide resin moldings used for such electric and electronic parts are becoming stricter. . For example, as an electric wire for a coil of a motor or the like, an insulated wire (generally manufactured by applying and baking an insulating varnish on a metal conductor wire) in which an insulating coating is formed on the outer periphery of the metal conductor wire is widely used. However, from the viewpoint of miniaturization and high performance of the coil, there is a strong demand for the insulating coating to be thinner and more homogeneous while maintaining high bending characteristics and high corona discharge resistance. In order to meet such a demand for the polyimide resin molded body, it is very important to accurately control and adjust the imidization rate of the polyamic acid varnish.

しかしながら、特許文献1,2に記載されているような従来の方法により合成された部分イミド化ポリアミック酸は、合成反応段階でイミド化率を正確に制御することが困難であり、サンプリング測定(例えば、FT-IR:フーリエ変換型赤外分光法)などを行いながら調整する必要があった。一方、特許文献3に記載の方法は、調整のしやすさという点では改善されていると思われるが、混合する2種類の部分イミド化ポリアミック酸の合成自体は従前の方法であり、制御の困難さが根本的に解決しているわけではないという課題があった。   However, the partially imidized polyamic acid synthesized by the conventional method as described in Patent Documents 1 and 2 is difficult to accurately control the imidization rate in the synthesis reaction stage, and sampling measurement (for example, , FT-IR: Fourier transform infrared spectroscopy) and the like. On the other hand, although the method described in Patent Document 3 seems to be improved in terms of ease of adjustment, the synthesis itself of the two types of partially imidized polyamic acid to be mixed is a conventional method, and the control is There was a problem that the difficulty was not solved fundamentally.

従って、本発明の目的は、上記要求を満たすために、イミド化率が正確に制御された部分イミド化ポリアミック酸からなるポリイミド樹脂の製造方法を提供することにある Accordingly, an object of the present invention, in order to satisfy the above requirements, the imidization ratio is to provide a method for producing a polyimide resins consisting precisely controlled portion imidized polyamic acid.

明は、上記目的を達成するため、次のような特徴を有する。
本発明に係るポリイミド樹脂の製造方法は、イソシアネート成分と、テトラカルボン酸二無水物からなる酸成分とを合成反応させて下記化学式(1)で表わされる酸無水物末端イミド化合物を生成させる工程Aと、前記酸無水物末端イミド化合物に対してジアミン成分を合成反応させて下記化学式(2)で表わされる部分イミド化ポリアミック酸を生成させる工程Bと、前記工程Bにより得られた前記化学式(2)で表わされる部分イミド化ポリアミック酸、またはジアミン成分とテトラカルボン酸二無水物とを合成反応させて生成された下記化学式(3)で表わされるポリアミック酸と前記化学式(2)で表わされる部分イミド化ポリアミック酸とを共重合させて生成された下記化学式(4)で表わされる部分イミド化ポリアミック酸に対して、熱的手法および/または化学的手法によって更に部分的にイミド化する工程Eと、を含むことを特徴とするポリイミド樹脂の製造方法(ただし下記化学式(1),(2)において、R1およびR2は4価の有機基であり互いに同じでも異なっていてもよく、XおよびR3は2価の有機基であり、nは1以上の整数であり、下記化学式(3),(4)において、R 1 ,R 2 ,R 4 およびR 5 は4価の有機基であり互いに同じでも異なっていてもよく、mは1以上の整数である)。
This onset Ming, for achieving the above object has the following characteristics.
In the method for producing a polyimide resin according to the present invention, a process A in which an isocyanate component and an acid component composed of tetracarboxylic dianhydride are subjected to a synthetic reaction to produce an acid anhydride-terminated imide compound represented by the following chemical formula (1). And a step B in which a diamine component is synthesized and reacted with the acid anhydride-terminated imide compound to produce a partially imidized polyamic acid represented by the following chemical formula (2), and the chemical formula (2) obtained by the step B Or a partially imidized polyamic acid represented by the following chemical formula (3) and a partial imide represented by the above chemical formula (2), which is produced by a synthetic reaction of a diamine component and a tetracarboxylic dianhydride. A partially imidized polyamic acid represented by the following chemical formula (4) produced by copolymerization with a fluorinated polyamic acid. Te, thermal methods and / or methods of manufacturing a polyimide resin and a step E further partially imidized by chemical methods, (but the following chemical formula (1), in (2), R 1 and R 2 may be the same or different from each other a tetravalent organic group, X and R 3 is a divalent organic group, n represents Ri 1 or more integer der the following chemical formula (3), ( In 4), R 1 , R 2 , R 4 and R 5 are tetravalent organic groups which may be the same or different from each other, and m is an integer of 1 or more .

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本発明によれば、イミド化率が正確に制御された部分イミド化ポリアミック酸からなるポリイミド樹脂の製造方法を提供することができる According to the present invention can provide a method for producing a polyimide resins which imidization ratio consists precisely controlled portion imidized polyamic acid.

本発明に係る絶縁電線の1例を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows one example of the insulated wire which concerns on this invention.

以下、本発明に係る実施形態を説明する。ただし、本発明は、ここで取り上げた実施の形態に限定されることはなく、要旨を変更しない範囲で適宜組み合わせや改良が可能である。   Embodiments according to the present invention will be described below. However, the present invention is not limited to the embodiment taken up here, and can be appropriately combined and improved without departing from the scope of the invention.

[第1の実施形態のポリイミド樹脂]
本発明の第1の実施形態に係るポリイミド樹脂は、前述したように、イソシアネート成分と、テトラカルボン酸二無水物からなる酸成分とを合成反応させて得られる下記化学式(1)で表わされる酸無水物末端イミド化合物に対して、ジアミン成分を合成反応させて得られる下記化学式(2)で表わされる部分イミド化ポリアミック酸からなることを特徴とする。
[Polyimide resin of the first embodiment]
As described above, the polyimide resin according to the first embodiment of the present invention is an acid represented by the following chemical formula (1) obtained by synthesizing an isocyanate component and an acid component composed of tetracarboxylic dianhydride. It consists of a partially imidized polyamic acid represented by the following chemical formula (2) obtained by synthesizing a diamine component with an anhydride terminal imide compound.

Figure 0005477327
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本発明は、ポリアミック酸の合成にあたり、上記化学式(1)の酸無水物末端イミド化合物を経由していることに最大の特徴がある。化学式(1)の酸無水物末端イミド化合物は、その構造中に2価の有機基であるXを含み、その両末端には閉環したイミド基が結合している。それぞれのイミド基には4価の有機基であるR1,R2が結合している。 The present invention is characterized in that the synthesis of the polyamic acid is via the acid anhydride-terminated imide compound of the above chemical formula (1). The acid anhydride-terminated imide compound of the chemical formula (1) contains X, which is a divalent organic group, in its structure, and a ring-closed imide group is bonded to both ends. R 1 and R 2 which are tetravalent organic groups are bonded to each imide group.

化学式(1)の酸無水物末端イミド化合物中のR1,R2は、テトラカルボン酸二無水物に含まれる有機基を用いることができる。有機基R1やR2を含むテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、芳香族テトラカルボン酸二無水物(例えば、ピロメリット酸二無水物(PMDA)、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)、3,3’,4,4’-ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物(DSDA)、4,4’-オキシジフタル酸二無水物(ODPA)、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、4,4’-(2,2-ヘキサフルオロイロプロピリデン)ジフタル酸二無水物、m-ter-フェニル-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物、p-ter-フェニル-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物など)や脂環式化合物(例えば、シクロブタン-1,2,3,4-テトラカルボン酸二無水物、シクロペンタン-1,2,3,4-テトラカルボン酸二無水物など)が挙げられる。なお、有機基R1とR2とは互いに同じでも異なっていてもよい。有機基Xについては後述する。 As R 1 and R 2 in the acid anhydride-terminated imide compound of the chemical formula (1), an organic group contained in tetracarboxylic dianhydride can be used. Examples of tetracarboxylic dianhydrides containing organic groups R 1 and R 2 include aromatic tetracarboxylic dianhydrides (eg, pyromellitic dianhydride (PMDA), 3,3 ′, 4,4 ′ -Benzophenone tetracarboxylic dianhydride (BTDA), 3,3 ', 4,4'-diphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride (DSDA), 4,4'-oxydiphthalic dianhydride (ODPA), 3, 3 ', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 4,4'-(2,2-hexafluoroiropropylidene) diphthalic dianhydride, m-ter-phenyl-3,3 ', 4 , 4'-tetracarboxylic dianhydride, p-ter-phenyl-3,3 ', 4,4'-tetracarboxylic dianhydride) and alicyclic compounds (eg cyclobutane-1,2,3 , 4-tetracarboxylic dianhydride, cyclopentane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride and the like. The organic groups R 1 and R 2 may be the same as or different from each other. The organic group X will be described later.

本発明では、化学式(1)の酸無水物末端イミド化合物に対して、1種または複数種のジアミンを合成反応させることによりポリアミック酸を得る。このとき、化学式(1)の酸無水物末端イミド化合物は、その分子構造内にイミド基を既に有することから、直接的に部分イミド化ポリアミック酸を得ることができる。上記化学式(2)の部分イミド化ポリアミック酸は、繰り返し最小単位として、上述した化学式(1)の酸無水物末端イミド化合物中のR1,R2にそれぞれアミック酸が結合しており、さらに、このアミック酸同士が、2価の有機基であるR3を介して重合した構造になっている。 In the present invention, a polyamic acid is obtained by synthesizing one or more diamines with the acid anhydride-terminated imide compound of the chemical formula (1). At this time, since the acid anhydride terminal imide compound of the chemical formula (1) already has an imide group in its molecular structure, a partially imidized polyamic acid can be obtained directly. In the partially imidized polyamic acid of the chemical formula (2), an amic acid is bonded to each of R 1 and R 2 in the acid anhydride-terminated imide compound of the chemical formula (1) as a repeating minimum unit. This amic acid has a structure polymerized through R 3 which is a divalent organic group.

本発明において、「イミド化率」とは、部分イミド化ポリアミック酸の繰り返し最小単位内におけるイミド基の数Niとアミック酸の数Naとの合計に対するイミド基の数Niの割合100Ni/(Ni+Na)(単位:%)と定義する。例えば、化学式(2)の構造におけるイミド化率は50%となる。なお、nは1以上の整数である。 In the present invention, the "imidization ratio", the ratio of the number N i of the imide groups to the sum of the number N a number N i and amic acid imide group in the minimum repeating units of the partial imidization of polyamic acid 100 N i It is defined as / (N i + N a ) (unit:%). For example, the imidation ratio in the structure of chemical formula (2) is 50%. Note that n is an integer of 1 or more.

有機基X,R3としては、例えば、下記化学式(5)〜(10)で表わされるような有機基を用いることができる。 As the organic groups X and R 3 , for example, organic groups represented by the following chemical formulas (5) to (10) can be used.

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上記化学式(5)〜(10)において、芳香環上の水素原子の一部がハロゲン元素(例えば、フッ素、塩素、臭素など)やアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基など)、ハロゲン置換アルキル基(例えば、フェニル基、アルコキシ基、トリフルオロメチル基、トリクロロメチル基、トリブロモメチル基など)、ヒドロキシル基、ニトロ基などの置換基で置換されているものでもよい。また、R6,R7,R8に特段の限定は無いが、例えば、「-CH2-」、「-O-」、「-CO-」、「-S-」、「-SO2-」、「-CO-O-」、「-CO-NH-」、「-C(CH3)2-」、「-C(CF3)2-」などが好適に選ばれる。さらに、化学式(2)の部分イミド化ポリアミック酸はR3を含むジアミンを用いて合成することができるため、R3としては、上記以外のジアミン骨格を用いてもよいし、脂肪族基や化学式(5)〜(10)の芳香環を水添したような脂環式化合物を用いてもよい。 In the above chemical formulas (5) to (10), some of the hydrogen atoms on the aromatic ring are halogen elements (eg, fluorine, chlorine, bromine, etc.) or alkyl groups (eg, methyl, ethyl, propyl, butyl) Etc.), a halogen-substituted alkyl group (for example, a phenyl group, an alkoxy group, a trifluoromethyl group, a trichloromethyl group, a tribromomethyl group, etc.), a hydroxyl group, a nitro group or the like. R 6 , R 7 , and R 8 are not particularly limited. For example, “-CH 2- ”, “-O-”, “-CO-”, “-S-”, “-SO 2- ” ”,“ —CO—O— ”,“ —CO—NH— ”,“ —C (CH 3 ) 2 — ”,“ —C (CF 3 ) 2 — ”and the like are preferably selected. Furthermore, since the partially imidized polyamic acid of the chemical formula (2) can be synthesized using a diamine containing R 3 , a diamine skeleton other than those described above may be used as R 3 , an aliphatic group or a chemical formula You may use the alicyclic compound which hydrogenated the aromatic ring of (5)-(10).

化学式(2)の部分イミド化ポリアミック酸は、有機基Xと結合している結合基だけがイミド化しており、他のアミック酸部位はイミド化していない構造になっている。これにより、イミド化率が50%に精度よく制御された部分イミド化ポリアミック酸が得られる。   The partially imidized polyamic acid of the chemical formula (2) has a structure in which only the bonding group bonded to the organic group X is imidized and the other amic acid sites are not imidized. As a result, a partially imidized polyamic acid having an imidization rate accurately controlled to 50% is obtained.

なお、従来の部分イミド化ポリイミド樹脂は、例えば、有機基Xを含むジアミンと、有機基R3を含むジアミンと、有機基R1を含むテトラカルボン酸二無水物と、有機基R2を含むテトラカルボン酸二無水物とから合成されるポリアミック酸に対して、熱的または化学的な部分イミド化処理を施して作製されている。この場合、化学式(2)のように有機基Xと結合している部分のみがイミド化された構造とはならず、全体がランダムにイミド化されてしまうため、イミド化率の制御が困難であった。 The conventional partially imidized polyimide resin includes, for example, a diamine containing an organic group X, a diamine containing an organic group R 3 , a tetracarboxylic dianhydride containing an organic group R 1 , and an organic group R 2 . It is produced by subjecting a polyamic acid synthesized from tetracarboxylic dianhydride to a thermal or chemical partial imidization treatment. In this case, as shown in chemical formula (2), only the portion bonded to the organic group X does not have an imidized structure, and the whole is imidized at random, which makes it difficult to control the imidization rate. there were.

[第2の実施形態のポリイミド樹脂]
本発明の第2の実施形態に係るポリイミド樹脂は、前記化学式(2)で表わされる部分イミド化ポリアミック酸と、ジアミン成分とテトラカルボン酸二無水物とを合成反応させて得られる下記化学式(3)で表わされるポリアミック酸と、を共重合させて得られる下記化学式(4)で表わされる部分イミド化ポリアミック酸からなることを特徴とする。
[Polyimide resin of the second embodiment]
The polyimide resin according to the second embodiment of the present invention has the following chemical formula (3) obtained by synthesizing a partially imidized polyamic acid represented by the chemical formula (2), a diamine component, and tetracarboxylic dianhydride. And a partially imidized polyamic acid represented by the following chemical formula (4) obtained by copolymerizing a polyamic acid represented by

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上記化学式(3)で表わされるポリアミック酸は、繰り返し最小単位中に4価の有機基R4を含むテトラカルボン酸二無水物と4価の有機基R5を含むジアミン化合物とが結合した構造を有している。有機基R4を含むテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、芳香族テトラカルボン酸二無水物(例えば、ピロメリット酸二無水物(PMDA)、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTDA)、3,3’,4,4’-ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物(DSDA)、4,4’-オキシジフタル酸二無水物(ODPA)、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、4,4’-(2,2-ヘキサフルオロイロプロピリデン)ジフタル酸二無水物、m-ter-フェニル-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物、p-ter-フェニル-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物など)や脂環式化合物(例えば、シクロブタン-1,2,3,4-テトラカルボン酸二無水物、シクロペンタン-1,2,3,4-テトラカルボン酸二無水物など)が挙げられる。一方、4価の有機基R5を含むジアミン化合物に特段の限定はない。なお、有機基R1,R2,R4およびR5は互いに同じでも異なっていてもよい。また、mは1以上の整数である。 The polyamic acid represented by the chemical formula (3) has a structure in which a tetracarboxylic dianhydride containing a tetravalent organic group R 4 and a diamine compound containing a tetravalent organic group R 5 are combined in a repeating minimum unit. Have. Examples of tetracarboxylic dianhydrides containing an organic group R 4 include aromatic tetracarboxylic dianhydrides (eg, pyromellitic dianhydride (PMDA), 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetra Carboxylic dianhydride (BTDA), 3,3 ', 4,4'-diphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride (DSDA), 4,4'-oxydiphthalic dianhydride (ODPA), 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 4,4 '-(2,2-hexafluoroiropropylidene) diphthalic dianhydride, m-ter-phenyl-3,3', 4,4 ' -Tetracarboxylic dianhydride, p-ter-phenyl-3,3 ', 4,4'-tetracarboxylic dianhydride, etc.) and alicyclic compounds (eg cyclobutane-1,2,3,4- Tetracarboxylic dianhydride, cyclopentane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, etc.). On the other hand, there is no particular limitation on the diamine compound containing the tetravalent organic group R 5 . The organic groups R 1 , R 2 , R 4 and R 5 may be the same as or different from each other. M is an integer of 1 or more.

化学式(4)で表わされる部分イミド化ポリアミック酸は、前記化学式(2)と同様に、有機基Xと結合している結合基だけがイミド化しており、化学式(3)を含む他のアミック酸部位はイミド化していない構造になっている。また、有機基Xを含有する繰り返し最小単位内でのイミド化率は50%である。このことから、化学式(2)と化学式(3)との共重合比率を制御することで、化学式(4)の部分イミド化ポリアミック酸のイミド化率を0%超50%未満の範囲で、任意にかつ精度よく制御することができる。   As in the chemical formula (2), the partially imidized polyamic acid represented by the chemical formula (4) is imidized only in the bonding group bonded to the organic group X, and other amic acid containing the chemical formula (3). The site has a structure that is not imidized. Further, the imidization ratio within the repeating minimum unit containing the organic group X is 50%. From this, by controlling the copolymerization ratio of the chemical formula (2) and the chemical formula (3), the imidization ratio of the partially imidized polyamic acid of the chemical formula (4) can be arbitrarily set within the range of more than 0% and less than 50%. And can be controlled accurately.

なお、従来の部分イミド化ポリイミド樹脂は、例えば、有機基Xを含むジアミンと、有機基R3を含むジアミンと、有機基R5を含むジアミンと、有機基R1を含むテトラカルボン酸二無水物と、有機基R2を含むテトラカルボン酸二無水物と、有機基R4を含むテトラカルボン酸二無水物とから合成されるポリアミック酸に対して、熱的または化学的な部分イミド化処理を施して作製されている。この場合、化学式(4)のように有機基Xと結合している部分のみがイミド化された構造とはならず、全体がランダムにイミド化されてしまうため、イミド化率の制御が困難であった。 Incidentally, conventional partially imidized polyimide resin, for example, a diamine containing organic group X, a diamine containing an organic group R 3, a diamine containing an organic group R 5, tetracarboxylic acid dianhydride containing an organic group R 1 Thermal or chemical partial imidization treatment of polyamic acid synthesized from the product, tetracarboxylic dianhydride containing organic group R 2 and tetracarboxylic dianhydride containing organic group R 4 It is made by applying. In this case, as shown in chemical formula (4), only the portion bonded to the organic group X does not have an imidized structure, and the whole is imidized at random, which makes it difficult to control the imidization rate. there were.

[絶縁電線]
図1は、本発明に係る絶縁電線の1例を示す断面模式図である。図1に示したように、本発明に係る絶縁電線10は、金属導体線1の外周に前述のポリイミド樹脂からなる絶縁被膜2が形成されているものである。絶縁電線10の製造方法に特段の限定は無いが、従前の方法(例えば、金属導体線上への絶縁ワニスの塗布・焼付)を好適に利用することができる。
[Insulated wire]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of an insulated wire according to the present invention. As shown in FIG. 1, an insulated wire 10 according to the present invention is such that an insulating coating 2 made of the aforementioned polyimide resin is formed on the outer periphery of a metal conductor wire 1. Although there is no particular limitation in the manufacturing method of the insulated wire 10, the conventional method (For example, application | coating and baking of the insulating varnish on a metal conductor wire) can be utilized suitably.

金属導体線1に特段の限定はなく、通常のエナメル線で用いられる銅線、アルミニウム線の他に、金線、銀線や超電導線などを利用することができる。また、銅線の外周にニッケルなどの金属めっきを施した導体でもよい。さらに、本発明に係る絶縁被膜2が被覆される導体形状にも特段の限定はなく、丸形状や四辺形状であってもよい。なお、本発明における四辺形状とは、角部が丸みを有する四角形状や角丸長方形状を含むものとする。   The metal conductor wire 1 is not particularly limited, and a gold wire, a silver wire, a superconducting wire, or the like can be used in addition to a copper wire and an aluminum wire used for a normal enameled wire. Moreover, the conductor which gave metal plating, such as nickel, to the outer periphery of a copper wire may be sufficient. Furthermore, the shape of the conductor covered with the insulating coating 2 according to the present invention is not particularly limited, and may be a round shape or a quadrilateral shape. The quadrilateral shape in the present invention includes a quadrangular shape with rounded corners and a rounded rectangular shape.

本発明に係る絶縁電線は、金属導体線1と絶縁被膜2との密着性を向上させるための被膜を金属導体線1と絶縁被膜2との間に形成してもよい。また、本発明に係る絶縁電線は、絶縁被膜2の外周に潤滑性を付与するための被膜や、耐傷性を付与するための被膜を形成してもよい。これら付加的な被膜に特段の限定は無く、公知の被膜を利用できる。付加的な被膜の形成は、絶縁ワニスを塗布・焼付することによってもよいし、押出機を用いた押出成形によってもよい。   In the insulated wire according to the present invention, a coating for improving the adhesion between the metal conductor wire 1 and the insulating coating 2 may be formed between the metal conductor wire 1 and the insulating coating 2. In addition, the insulated wire according to the present invention may form a coating for imparting lubricity or a coating for imparting scratch resistance to the outer periphery of the insulating coating 2. These additional coatings are not particularly limited, and known coatings can be used. The additional film may be formed by applying and baking an insulating varnish, or by extrusion using an extruder.

[ポリイミド樹脂の製造方法]
(化学式(1)の酸無水物末端イミド化合物の合成)
本発明においては、イソシアネート成分と、テトラカルボン酸二無水物からなる酸成分とを合成反応させて化学式(1)で表わされる酸無水物末端イミド化合物を生成させる。
[Production method of polyimide resin]
(Synthesis of acid anhydride-terminated imide compound of chemical formula (1))
In the present invention, an acid anhydride-terminated imide compound represented by the chemical formula (1) is produced by a synthetic reaction between an isocyanate component and an acid component composed of tetracarboxylic dianhydride.

イソシアネート成分としては、例えば、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、トリレンジイソシアネート(TDI)、ナフタレンジイソシアネート(NDI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、ビフェニルジイソシアネート、ジフェニルスルホンジイソシアネート、ジフェニルエーテルジイソシアネートなどの芳香族ジイソシアネート類、それらの異性体や多量体が挙げられる。また、それらの芳香環上の水素原子の一部がハロゲン元素(例えば、フッ素、塩素、臭素など)やアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基など)、ハロゲン置換アルキル基(例えば、フェニル基、アルコキシ基、トリフルオロメチル基、トリクロロメチル基、トリブロモメチル基など)、ヒドロキシル基、ニトロ基などの置換基で置換されているものでもよい。必要に応じて、脂肪族ジイソシアネート類(例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、キシシレンジイソシアネートなど)や、上記の芳香族ジイソシアネートを水添した脂環式ジイソシアネート類およびその異性体を使用・併用してもよい。なお、テトラカルボン酸二無水物からなる酸成分については、前述した通りである。   Examples of the isocyanate component include aromatics such as 4,4′-diphenylmethane diisocyanate (MDI), tolylene diisocyanate (TDI), naphthalene diisocyanate (NDI), xylylene diisocyanate (XDI), biphenyl diisocyanate, diphenylsulfone diisocyanate, diphenyl ether diisocyanate, and the like. Group diisocyanates, isomers and multimers thereof. In addition, some of the hydrogen atoms on these aromatic rings are halogen elements (eg, fluorine, chlorine, bromine, etc.), alkyl groups (eg, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group), halogen-substituted alkyl groups. It may be substituted with a substituent such as a phenyl group, an alkoxy group, a trifluoromethyl group, a trichloromethyl group, or a tribromomethyl group, a hydroxyl group, or a nitro group. If necessary, use aliphatic diisocyanates (eg, hexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, xylylene diisocyanate, etc.), alicyclic diisocyanates hydrogenated with the above aromatic diisocyanates and isomers thereof. -You may use together. The acid component comprising tetracarboxylic dianhydride is as described above.

上記のイソシアネート成分と、4価の有機基R1やR2を含むテトラカルボン酸二無水物とを1:2のモル比で配合する。必要に応じて、1.5:2程度のモル比までイソシアネート成分を増やして配合してもよい。溶媒中でこれらを撹拌混合し窒素雰囲気中で加熱すると、二酸化炭素(CO2)を発生しながらイミド化反応が起こり、化学式(1)の酸無水物末端イミド化合物が合成される。加熱温度としては、60〜160℃が好ましく、80〜140℃がより好ましい。また、加熱時間としては、30分間〜6時間が好ましく、1〜3時間がより好ましい。 The above isocyanate component and a tetracarboxylic dianhydride containing a tetravalent organic group R 1 or R 2 are blended in a molar ratio of 1: 2. If necessary, the isocyanate component may be increased to a molar ratio of about 1.5: 2. When these are stirred and mixed in a solvent and heated in a nitrogen atmosphere, an imidization reaction occurs while generating carbon dioxide (CO 2 ), and an acid anhydride-terminated imide compound of the chemical formula (1) is synthesized. As heating temperature, 60-160 degreeC is preferable and 80-140 degreeC is more preferable. Moreover, as heating time, 30 minutes-6 hours are preferable, and 1-3 hours are more preferable.

上記の合成反応では、縮合により二酸化炭素が発生するのみであるため、得られた酸無水物末端イミド化合物を精製する必要が特にないという利点がある。なお、得られた酸無水物末端イミド化合物中に、ジイソシアネートとテトラカルボン酸二無水物とが重合したオリゴマが含まれている場合があるが、本発明における酸無水物末端イミド化合物は、そのようなオリゴマが含まれていても問題ない。   In the above synthesis reaction, carbon dioxide is only generated by condensation, and thus there is an advantage that it is not particularly necessary to purify the obtained acid anhydride terminal imide compound. The obtained acid anhydride-terminated imide compound may contain an oligomer obtained by polymerizing diisocyanate and tetracarboxylic dianhydride, but the acid anhydride-terminated imide compound in the present invention is There is no problem even if a simple oligomer is included.

また、本発明において、合成反応後の酸無水物末端イミド化合物溶液は、そのまま次の合成反応(ポリアミック酸の合成反応)の原料溶液として利用できる。そのため、本発明は、ワンポットで酸無水物末端イミド化合物の合成とポリアミック酸の合成とを行うことができる(すなわち、製造が簡便である)利点もある。   In the present invention, the acid anhydride-terminated imide compound solution after the synthesis reaction can be used as a raw material solution for the next synthesis reaction (polyamic acid synthesis reaction) as it is. Therefore, the present invention has an advantage that the synthesis of the acid anhydride terminal imide compound and the synthesis of the polyamic acid can be performed in one pot (that is, the production is simple).

(化学式(3)のポリアミック酸の合成)
4価の有機基R4を含むテトラカルボン酸二無水物と4価の有機基R5を含むジアミン化合物とを重合反応させて化学式(3)のポリアミック酸を生成させる。該反応の方法に特段の限定はなく従前の方法を利用できるが、本発明においては、イミド化反応を生じさせないようにポリアミック酸を合成することが肝要である。なお、化学式(3)のポリアミック酸の合成は、部分イミド化ポリアミック酸の合成する工程と別個に行ってもよいし同時に行ってもよい。
(Synthesis of polyamic acid of chemical formula (3))
A tetracarboxylic dianhydride containing a tetravalent organic group R 4 and a diamine compound containing a tetravalent organic group R 5 are polymerized to produce a polyamic acid of the formula (3). There is no particular limitation on the method of the reaction, and a conventional method can be used. However, in the present invention, it is important to synthesize a polyamic acid so as not to cause an imidization reaction. The synthesis of the polyamic acid represented by the chemical formula (3) may be performed separately from or simultaneously with the step of synthesizing the partially imidized polyamic acid.

(化学式(2)または化学式(4)の部分イミド化ポリアミック酸の合成)
上記で得られた化学式(1)の酸無水物末端イミド化合物に対して、2価の有機基R3を含むジアミンを配合し溶媒中で撹拌混合することにより、重合反応が起こり、化学式(2)の部分イミド化ポリアミック酸が合成される。また、化学式(1)の酸無水物末端イミド化合物に対して、2価の有機基R3を含むジアミンと化学式(3)のポリアミック酸とを配合し溶媒中で撹拌混合することにより、重合反応が起こり、化学式(4)の部分イミド化ポリアミック酸が合成される。または、化学式(1)の酸無水物末端イミド化合物に対して、2価の有機基R3を含むジアミンと、4価の有機基R5を含むジアミンと、酸無水物末端イミド化合物以外のテトラカルボン酸二無水物(4価の有機基R4を含むテトラカルボン酸二無水物)と、を配合し溶媒中で撹拌混合することにより、重合反応が起こり、化学式(4)の部分イミド化ポリアミック酸が合成される。なお、上記合成反応における溶媒に特段の限定はないが、例えば、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、ジメチルアセトアミド(DMAC)、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)などの極性溶媒を好適に用いることができる。
(Synthesis of partially imidized polyamic acid represented by chemical formula (2) or chemical formula (4))
The acid anhydride-terminated imide compound represented by the chemical formula (1) obtained above is blended with a diamine containing a divalent organic group R 3 and mixed with stirring in a solvent to cause a polymerization reaction, whereby the chemical formula (2 ) Of partially imidized polyamic acid. In addition, a polymerization reaction is performed by blending a diamine containing a divalent organic group R 3 and a polyamic acid of the chemical formula (3) with an acid anhydride terminal imide compound of the chemical formula (1) and stirring and mixing in a solvent. Occurs, and a partially imidized polyamic acid of the chemical formula (4) is synthesized. Alternatively, a diamine containing a divalent organic group R 3 , a diamine containing a tetravalent organic group R 5 , and a tetrahydrate other than an acid anhydride terminal imide compound with respect to the acid anhydride terminal imide compound of the chemical formula (1) Carboxylic dianhydride (tetracarboxylic dianhydride containing a tetravalent organic group R 4 ) is mixed and stirred in a solvent to cause a polymerization reaction, resulting in a partially imidized polyamic compound of formula (4) An acid is synthesized. Although there is no particular limitation on the solvent in the above synthesis reaction, for example, polar solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), dimethylacetamide (DMAC), N, N-dimethylformamide (DMF) are preferably used. Can be used.

上記の重合反応(部分イミド化ポリアミック酸の合成)は、イミド化反応が生じないように-40〜40℃程度の低温で行うことが望ましい。より望ましくは-10〜30℃である。低温で重合反応を行うことにより、化学式(1)の酸無水物末端イミド化合物に由来するイミド基以外の部分でのイミド化を抑制し、得られる部分イミド化ポリアミック酸のイミド化率を正確に制御することができる。化学式(2)の部分イミド化ポリアミック酸のイミド化率は50%である。また、化学式(4)の部分イミド化ポリアミック酸のイミド化率は、共重合させる化学式(1)の酸無水物末端イミド化合物と化学式(3)のポリアミック酸との配合比に応じて、0%超50%未満の範囲で精度よく制御することができる。   The above polymerization reaction (synthesis of partially imidized polyamic acid) is desirably performed at a low temperature of about -40 to 40 ° C so that imidization reaction does not occur. More desirably, it is −10 to 30 ° C. By performing the polymerization reaction at a low temperature, imidation at a portion other than the imide group derived from the acid anhydride terminal imide compound of the chemical formula (1) is suppressed, and the imidization rate of the resulting partially imidized polyamic acid is accurately determined. Can be controlled. The imidization ratio of the partially imidized polyamic acid of the chemical formula (2) is 50%. Moreover, the imidation ratio of the partially imidized polyamic acid of the chemical formula (4) is 0% depending on the blending ratio of the acid anhydride terminal imide compound of the chemical formula (1) to be copolymerized and the polyamic acid of the chemical formula (3). It can be controlled with high accuracy within the range of less than 50%.

得られた部分イミド化ポリアミック酸は、再沈澱により粉末として取り出して利用してもよいし、溶液状(ワニス状)のまま利用してもよい。部分イミド化ポリアミック酸ワニスの使い勝手(ポリアミック酸ワニスに要求される性状)を考慮すると、不揮発成分を多くし(揮発成分を少なくし)、粘度が小さいことが好ましい。   The obtained partially imidized polyamic acid may be taken out and used as a powder by reprecipitation, or may be used in the form of a solution (varnish). Considering the ease of use of the partially imidized polyamic acid varnish (properties required for the polyamic acid varnish), it is preferable that the nonvolatile component is increased (the volatile component is decreased) and the viscosity is small.

部分イミド化ポリアミック酸ワニスは、イミド化率0%の場合に比較して、イミド化率の増加に伴って粘度が減少するが、ある領域を超えてイミド化率が増加すると粘度も増加し、最終的にポリイミドが不溶化する。そのため、部分イミド化ポリアミック酸のイミド化率としては、10〜70%が好ましく、25〜50%がより好ましい。   The partially imidized polyamic acid varnish decreases in viscosity as the imidization rate increases as compared to the case of 0% imidization rate, but the viscosity increases as the imidization rate increases beyond a certain region, Finally, the polyimide becomes insoluble. Therefore, the imidation ratio of the partially imidized polyamic acid is preferably 10 to 70%, and more preferably 25 to 50%.

本発明に係る部分イミド化ポリアミック酸は、前述したように、イミド化率を0%超50%以下の範囲で精度よく制御することができる。50%超のイミド化率は、化学式(2)または化学式(4)の部分イミド化ポリアミック酸に対して、従前の熱的手法および/または化学的手法によって更に部分的にイミド化することで達成可能である。なお、従前の手法による部分イミド化はイミド化率の制御性に弱点を有するが、ベースとなる本発明の部分イミド化ポリアミック酸のイミド化率が正確であることから、従来の部分イミド化ポリアミック酸よりもイミド化率を精度よく調整することができる。   As described above, the partially imidized polyamic acid according to the present invention can accurately control the imidization rate in the range of more than 0% to 50%. An imidization ratio of more than 50% is achieved by further imidizing partially imidized polyamic acid of chemical formula (2) or chemical formula (4) by conventional thermal and / or chemical methods. Is possible. Although the partial imidization by the conventional method has a weak point in the controllability of the imidization rate, since the imidization rate of the partially imidized polyamic acid of the present invention as a base is accurate, the conventional partial imidization polyamic The imidation ratio can be adjusted more accurately than the acid.

(部分イミド化ポリアミック酸からなるポリイミド樹脂)
本発明の部分イミド化ポリアミック酸を利用して所望の形状に成形した後、完全にイミド化することでポリイミド樹脂成形体を製造することができる。例えば、本発明の部分イミド化ポリアミック酸ワニスを、基材フィルム上にスピンコート法やディップコート法などにより塗布したり、丸形状や四辺形状の金属導体線の外周に塗布したり、銅張積層板(CCL)上に塗布したり、基板形状にキャストしたりすることができる。また、本発明のポリイミド樹脂成形体の用途に特段の限定はなく、従来のポリイミド樹脂と置き換えて利用することができるが、従来よりも形状変形や気泡などの欠陥の発生を抑制することができる効果がある。
(Polyimide resin made of partially imidized polyamic acid)
After forming into a desired shape using the partially imidized polyamic acid of the present invention, a polyimide resin molded product can be produced by complete imidization. For example, the partially imidized polyamic acid varnish of the present invention is applied on a base film by a spin coating method or a dip coating method, or applied to the outer periphery of a round or quadrilateral metal conductor wire, or a copper-clad laminate It can be applied on a plate (CCL) or cast into a substrate shape. Moreover, there is no special limitation in the use of the polyimide resin molding of this invention, It can replace and use the conventional polyimide resin, but generation | occurrence | production of defects, such as a shape deformation and a bubble, can be suppressed rather than before. effective.

以下、本発明を実施例に基づいてより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated more concretely based on an Example, this invention is not limited to these.

(実施例1)
イソシアネート成分として4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)12.5 gと、テトラカルボン酸二無水物として4,4’-オキシジフタル酸二無水物(ODPA)31.2 gとを溶媒であるN-メチル-2-ピロリドン(NMP)100 gに溶解させ、窒素雰囲気中120℃で2時間反応させて酸無水物末端イミド化合物溶液を用意した。この反応させた溶液を30℃まで冷却した後、ジアミン成分として4,4’-ジアミノジフェニルメタン(DDM)9.9 gと、NMP溶媒96.9 gを該溶液に投入し、室温・窒素雰囲気中で約15時間(オーバーナイト)の撹拌混合を行い、実施例1の部分イミド化ポリアミック酸ワニスを作製した。
Example 1
4,4'-Diphenylmethane diisocyanate (MDI) 12.5 g as the isocyanate component and 4,4'-oxydiphthalic dianhydride (ODPA) 31.2 g as the tetracarboxylic dianhydride N-methyl-2- It was dissolved in 100 g of pyrrolidone (NMP) and reacted at 120 ° C. for 2 hours in a nitrogen atmosphere to prepare an acid anhydride-terminated imide compound solution. After the reaction solution was cooled to 30 ° C., 9.9 g of 4,4′-diaminodiphenylmethane (DDM) as a diamine component and 96.9 g of NMP solvent were added to the solution, and the reaction was performed at room temperature / nitrogen atmosphere for about 15 hours. (Overnight) was stirred and mixed to prepare the partially imidized polyamic acid varnish of Example 1.

得られた実施例1の部分イミド化ポリアミック酸ワニスの性状を調査したところ、不揮発成分が21.3質量%であった。FT-IRを用いてイミド基のピークから計測したイミド化率は49%であり、これは、配合比から期待される50%を十分達成していると言える。   When the property of the obtained partially imidized polyamic acid varnish of Example 1 was investigated, the non-volatile component was 21.3% by mass. The imidation ratio measured from the peak of the imide group using FT-IR was 49%, which can be said to have sufficiently achieved 50% expected from the blending ratio.

(実施例2)
イソシアネート成分としてMDIを5.0 gと、テトラカルボン酸二無水物としてODPAを12.5 gと、をNMP溶媒100 gに溶解させ、窒素雰囲気中120℃で2時間反応させて酸無水物末端イミド化合物溶液を用意した。この反応させた溶液を30℃まで冷却した後、ジアミン成分としてDDMを11.9 gと、NMP溶媒60.4 gを該溶液に投入し溶解させた。ジアミン成分が十分溶解した後に、追加のテトラカルボン酸二無水物として12.5 g のODPAを更に投入し、室温・窒素雰囲気中で約15時間(オーバーナイト)の撹拌混合を行い、実施例2の部分イミド化ポリアミック酸ワニスを作製した。
(Example 2)
MDI (5.0 g) as the isocyanate component and 12.5 g (ODPA) as the tetracarboxylic dianhydride were dissolved in 100 g of NMP solvent and reacted at 120 ° C. for 2 hours in a nitrogen atmosphere to obtain an acid anhydride-terminated imide compound solution. Prepared. After the reaction solution was cooled to 30 ° C., 11.9 g of DDM as a diamine component and 60.4 g of NMP solvent were added to the solution and dissolved. After the diamine component is sufficiently dissolved, 12.5 g of ODPA is further added as an additional tetracarboxylic dianhydride, and stirring and mixing is performed for about 15 hours (overnight) in a room temperature / nitrogen atmosphere. An imidized polyamic acid varnish was prepared.

得られた実施例2の部分イミド化ポリアミック酸ワニスの性状を調査したところ、不揮発成分が20質量%であった。FT-IRを用いてイミド基のピークから計測したイミド化率は26%であり、これは、配合比から期待される25%を十分達成していると言える。   When the property of the obtained partially imidized polyamic acid varnish of Example 2 was examined, the nonvolatile component was 20% by mass. The imidization rate measured from the peak of the imide group using FT-IR was 26%, which can be said to have sufficiently achieved the 25% expected from the compounding ratio.

以上説明したように、本発明によれば、イミド化率が正確に制御された部分イミド化ポリアミック酸を得ることができる。これにより、従来よりも形状変形や気泡などの欠陥の発生が抑制されたポリイミド樹脂およびその成形体(例えば、絶縁電線)を提供することができる。   As described above, according to the present invention, a partially imidized polyamic acid having an imidization rate accurately controlled can be obtained. Thereby, the polyimide resin in which generation | occurrence | production of defects, such as a shape deformation and a bubble, was suppressed compared with the past, and its molded object (for example, insulated wire) can be provided.

1…導体、2…絶縁被膜、10…絶縁電線。   1 ... conductor, 2 ... insulating coating, 10 ... insulated wire.

Claims (1)

ポリイミド樹脂の製造方法であって、
イソシアネート成分と、テトラカルボン酸二無水物からなる酸成分とを合成反応させて下記化学式(1)で表わされる酸無水物末端イミド化合物を生成させる工程Aと、
前記酸無水物末端イミド化合物に対してジアミン成分を合成反応させて下記化学式(2)で表わされる部分イミド化ポリアミック酸を生成させる工程Bと、
前記工程Bにより得られた前記化学式(2)で表わされる部分イミド化ポリアミック酸、またはジアミン成分とテトラカルボン酸二無水物とを合成反応させて生成された下記化学式(3)で表わされるポリアミック酸と前記化学式(2)で表わされる部分イミド化ポリアミック酸とを共重合させて生成された下記化学式(4)で表わされる部分イミド化ポリアミック酸に対して、熱的手法および/または化学的手法によって更に部分的にイミド化する工程Eと、を含むことを特徴とするポリイミド樹脂の製造方法(ただし下記化学式(1),(2)において、R1およびR2は4価の有機基であり互いに同じでも異なっていてもよく、XおよびR3は2価の有機基であり、nは1以上の整数であり、下記化学式(3),(4)において、R 1 ,R 2 ,R 4 およびR 5 は4価の有機基であり互いに同じでも異なっていてもよく、mは1以上の整数である)。
Figure 0005477327

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A method for producing a polyimide resin,
A step A in which an isocyanate component and an acid component composed of tetracarboxylic dianhydride are reacted to form an acid anhydride-terminated imide compound represented by the following chemical formula (1);
Step B for generating a partially imidized polyamic acid represented by the following chemical formula (2) by synthesizing a diamine component with the acid anhydride terminal imide compound;
The partially imidized polyamic acid represented by the chemical formula (2) obtained by the step B, or the polyamic acid represented by the following chemical formula (3) produced by a synthetic reaction of a diamine component and tetracarboxylic dianhydride. And a partially imidized polyamic acid represented by the following chemical formula (4) produced by copolymerizing the partially imidized polyamic acid represented by the chemical formula (2) with a thermal method and / or a chemical method. And a process E for partially imidizing the polyimide resin, wherein R 1 and R 2 are tetravalent organic groups in the following chemical formulas (1) and (2). may be the same or different, X and R 3 is a divalent organic group, n represents Ri 1 or more integer der the following chemical formula (3), in (4), R 1, R 2, R 4 And R 5 may be the same or different from each other a tetravalent organic group, m is an integer of 1 or more).
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