JP7253215B2 - Polyimide, polyimide varnish, polyimide thin film - Google Patents

Polyimide, polyimide varnish, polyimide thin film Download PDF

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JP7253215B2 JP2022131038A JP2022131038A JP7253215B2 JP 7253215 B2 JP7253215 B2 JP 7253215B2 JP 2022131038 A JP2022131038 A JP 2022131038A JP 2022131038 A JP2022131038 A JP 2022131038A JP 7253215 B2 JP7253215 B2 JP 7253215B2
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本発明は、生物由来資源の原料であるイソソルビドやイソマンニドといったジアンヒドロヘキシトールと、無水トリメリット酸類から合成される、エステル結合を有するテトラカルボン酸二無水物を使用して得られるポリイミド及び、それから得られるポリイミドワニス並びにポリイミド薄膜に関する。 The present invention is a polyimide obtained by using a tetracarboxylic dianhydride having an ester bond synthesized from dianhydrohexitol such as isosorbide and isomannide, which are raw materials of biological resources, and trimellitic anhydrides, and It relates to polyimide varnishes and polyimide films obtained therefrom.

ポリイミドは物理的及び化学的耐熱性、電気絶縁性、機械的特性、難燃性及び製造工程の簡便さの観点から信頼性の高い材料として、現行のスーパーエンジニアリングプラスチックの中でも頻用されている。
ポリイミドの原料モノマーであるテトラカルボン酸二無水物やジアミン化合物は多くの場合、石油化学由来の原料により製造される。石油化学由来のポリイミドは、その石油由来の炭素含有量の高さが原因で、温室効果ガス排出の一因になる。さらに、石油化学製品は、その原料となる石油が何十万年もかけて自然に形成されるものであるため、再生不能な製品といえる。
一方、植物などの生物由来資源を原料にしたバイオベースプラスチックはその材料中の炭素が、植物が固定した二酸化炭素に由来するものとなるため、持続的低炭素社会の構築に有効であるとされている。しかしながら、バイオベースプラスチックはそのほとんどが耐熱性や力学物性に劣るため、その用途が限られており、エンジニアリングプラスチックとしての使用は困難という課題がある。
ディスプレイや、透明基板等の最先端用途にバイオベースプラスチックを広く適用するためには、優れた耐熱性、化学的安定性、環境安定性を有し、さらに優れた光学特性、誘電特性、機械的特性を有する必要がある。
Polyimide is frequently used among current super engineering plastics as a highly reliable material in terms of physical and chemical heat resistance, electrical insulation, mechanical properties, flame retardancy, and simplicity of manufacturing process.
Tetracarboxylic dianhydrides and diamine compounds, which are raw material monomers for polyimides, are often produced from raw materials derived from petrochemicals. Petrochemically-derived polyimides contribute to greenhouse gas emissions due to their high petroleum-derived carbon content. Furthermore, petrochemicals are non-renewable products because they are naturally formed over hundreds of thousands of years from petroleum, which is their raw material.
On the other hand, bio-based plastics, which are made from bio-based resources such as plants, are said to be effective in building a sustainable low-carbon society because the carbon in the material is derived from the carbon dioxide fixed by the plants. ing. However, most bio-based plastics are inferior in heat resistance and mechanical properties, so their applications are limited, and there is a problem that they are difficult to use as engineering plastics.
In order to widely apply bio-based plastics to cutting-edge applications such as displays and transparent substrates, it is necessary to have excellent heat resistance, chemical stability, and environmental stability, as well as excellent optical properties, dielectric properties, and mechanical properties. Must have properties.

中国特許出願公開第101648958号明細書Chinese Patent Application Publication No. 101648958

本発明は、生物由来資源を原料に用いながら、優れた耐熱性を有し、かつ優れた光学特性と誘電特性を有するポリイミド材料の提供を課題とする。 An object of the present invention is to provide a polyimide material having excellent heat resistance and excellent optical properties and dielectric properties while using biological resources as raw materials.

本発明者は、上述の課題解決のために鋭意検討した結果、イソソルビドやイソマンニドといったジアンヒドロヘキシトールと無水トリメリット酸類から合成される、エステル結合を有するテトラカルボン酸二無水物を使用して得られるポリイミドにより、かかる課題を解決できることを見出し、本発明を完成した。 As a result of intensive studies for solving the above problems, the present inventors have found that tetracarboxylic acid dianhydrides having an ester bond, which are synthesized from dianhydrohexitols such as isosorbide and isomannide, and trimellitic anhydrides, The inventors have found that the obtained polyimide can solve these problems, and completed the present invention.

本発明は以下の通りである。
1.下記一般式(1)で表される繰り返し単位を有し、熱機械分析により求められるガラス転移温度(Tg)が210℃以上であるポリイミド。

Figure 0007253215000001
(式中、Rは、各々独立して炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基、炭素原子数5又は6の環状のアルキル基、炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のアルコキシ基、炭素原子数5又は6の環状のアルコキシ基、炭素原子数6~8のアリール基、炭素原子数6~8のアリールオキシ基、炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のハロゲン化アルキル基、又はハロゲン原子を示し、nは、各々独立して0又は1~3の整数を示し、Aは、下記一般式(5)で表される2価の基若しくは炭素原子数4~30の環状の脂肪族基を含む2価の有機基を示す。)
Figure 0007253215000002
(式中、Rは、各々独立して炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状アルキル基、炭素原子数5又は6の環状アルキル基、炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のアルコキシ基、炭素原子数5又は6の環状のアルコキシ基、炭素原子数6~8のアリール基、炭素原子数6~8のアリールオキシ基、炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のハロゲン化アルキル基、又はハロゲン原子を示し、mは、各々独立して0又は1~4の整数を示し、p、q及びrは、0又は1を示し、Xは、直接結合、酸素原子、硫黄原子、スルホニル基(-SO-)、カルボニル基(-CO-)、アミド基(-NHCO-)、エステル基(-OCO-)、炭素原子数1~15のアルキリデン基、炭素原子数2~15のフッ素含有アルキリデン基、炭素原子数5~15のシクロアルキリデン基、フェニレン基又はフルオレニリデン基を示し、*は、各々結合位置を示す。)
2.下記一般式(2)~(4)で表される繰り返し単位から選択される1つ以上の繰り返し単位を有する、1.に記載のポリイミド。
Figure 0007253215000003
Figure 0007253215000004
Figure 0007253215000005
(一般式(2)~(4)中、R、n、Aは、一般式(1)の定義と同じである。)
3.下記一般式(2)で表される繰り返し単位を有する、1.に記載のポリイミド。
Figure 0007253215000006
(式中、R、n、Aは、一般式(1)の定義と同じである。)
4.前記一般式(2)~(4)で表される繰り返し単位から選ばれる2つ以上の繰り返し単位を有する、1.又は2.に記載のポリイミド。
5.前記一般式(2)及び前記一般式(4)で表される繰り返し単位を有する、4.に記載のポリイミド。
6.前記一般式(2)で表される繰り返し単位と前記一般式(4)で表される繰り返し単位とのモル比率が、(2):(4)=99:1~50:50の範囲である、5.に記載のポリイミド。
7.前記一般式(1)で表される繰り返し単位の含有量が、ポリイミド全体の15モル%以上である、1.に記載のポリイミド。
8.1.に記載のポリイミドと有機溶媒を含む、ポリイミドワニス。
9.1.に記載のポリイミドを含む、ポリイミド薄膜。
10.下記一般式(1)で表される繰り返し単位を有し、熱重量分析による100℃での重量を基準値とした残渣重量率が95%になる熱分解温度(Td)が、350℃以上であるポリイミド。
Figure 0007253215000007
(式中、Rは、各々独立して炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基、炭素原子数5又は6の環状のアルキル基、炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のアルコキシ基、炭素原子数5又は6の環状のアルコキシ基、炭素原子数6~8のアリール基、炭素原子数6~8のアリールオキシ基、炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のハロゲン化アルキル基、又はハロゲン原子を示し、nは、各々独立して0又は1~3の整数を示し、Aは、2価の有機基を示す。)
11.下記一般式(2)~(4)で表される繰り返し単位から選択される1つ以上の繰り返し単位を有する、10.に記載のポリイミド。
Figure 0007253215000008
Figure 0007253215000009
Figure 0007253215000010
(一般式(2)~(4)中、R、n、Aは、一般式(1)の定義と同じである。)
12.下記一般式(2)で表される繰り返し単位を有する、10.に記載のポリイミド。
Figure 0007253215000011
(式中、R、n、Aは、一般式(1)の定義と同じである。)
13.前記一般式(2)~(4)で表される繰り返し単位から選ばれる2つ以上の繰り返し単位を有する、10.又は11.に記載のポリイミド。
14.前記一般式(2)及び前記一般式(4)で表される繰り返し単位を有する、13.に記載のポリイミド。
15.前記一般式(2)で表される繰り返し単位と前記一般式(4)で表される繰り返し単位とのモル比率が、(2):(4)=99:1~50:50の範囲である、14.に記載のポリイミド。
16.前記一般式(1)~(4)におけるAが、芳香環を含む2価の有機基又は直鎖状、分岐鎖状若しくは環状の脂肪族基を含む2価の有機基である、10.に記載のポリイミド。
17.前記一般式(1)~(4)におけるAの芳香環を含む2価の有機基が、下記一般式(5)で表される2価の基である、16.に記載のポリイミド。
Figure 0007253215000012
(式中、Rは、各々独立して炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状アルキル基、炭素原子数5又は6の環状アルキル基、炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のアルコキシ基、炭素原子数5又は6の環状のアルコキシ基、炭素原子数6~8のアリール基、炭素原子数6~8のアリールオキシ基、炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のハロゲン化アルキル基、又はハロゲン原子を示し、mは、各々独立して0又は1~4の整数を示し、p、q及びrは、0又は1を示し、Xは、直接結合、酸素原子、硫黄原子、スルホニル基(-SO-)、カルボニル基(-CO-)、アミド基(-NHCO-)、エステル基(-OCO-)、炭素原子数1~15のアルキリデン基、炭素原子数2~15のフッ素含有アルキリデン基、炭素原子数5~15のシクロアルキリデン基、フェニレン基又はフルオレニリデン基を示し、*は、各々結合位置を示す。)
18.直鎖状、分岐鎖状若しくは環状の脂肪族基を含む2価の有機基が、炭素原子数1~30の直鎖状又は分岐鎖状の脂肪族基若しくは炭素原子数4~30の環状の脂肪族基を含む2価の有機基である、16.に記載のポリイミド。
19.前記一般式(1)で表される繰り返し単位の含有量が、ポリイミド全体の15モル%以上である、10.に記載のポリイミド。
20.10.に記載のポリイミドと有機溶媒を含む、ポリイミドワニス。
21.10.に記載のポリイミドを含む、ポリイミド薄膜。 The present invention is as follows.
1. A polyimide having a repeating unit represented by the following general formula (1) and having a glass transition temperature (Tg) of 210° C. or higher as determined by thermomechanical analysis.
Figure 0007253215000001
(wherein R 1 is each independently a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cyclic alkyl group having 5 or 6 carbon atoms, a straight alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, chain or branched alkoxy group, cyclic alkoxy group having 5 or 6 carbon atoms, aryl group having 6 to 8 carbon atoms, aryloxy group having 6 to 8 carbon atoms, aryloxy group having 1 to 6 carbon atoms represents a linear or branched halogenated alkyl group or a halogen atom, n is each independently an integer of 0 or 1 to 3, and A is 2 represented by the following general formula (5) A divalent organic group including a valent group or a cyclic aliphatic group having 4 to 30 carbon atoms.)
Figure 0007253215000002
(wherein R 2 is each independently a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cyclic alkyl group having 5 or 6 carbon atoms, a linear alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a branched alkoxy group, a cyclic alkoxy group having 5 or 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 8 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 8 carbon atoms, or a straight chain having 1 to 6 carbon atoms represents a branched or branched halogenated alkyl group or a halogen atom, m each independently represents an integer of 0 or 1 to 4, p, q and r represent 0 or 1, X is direct bond, oxygen atom, sulfur atom, sulfonyl group (--SO 2 --), carbonyl group (--CO--), amide group (--NHCO--), ester group (--OCO--), alkylidene having 1 to 15 carbon atoms group, a fluorine-containing alkylidene group having 2 to 15 carbon atoms, a cycloalkylidene group having 5 to 15 carbon atoms, a phenylene group or a fluorenylidene group, and * indicates a bonding position.)
2. 1. having one or more repeating units selected from repeating units represented by the following general formulas (2) to (4); Polyimide according to.
Figure 0007253215000003
Figure 0007253215000004
Figure 0007253215000005
(In general formulas (2) to (4), R 1 , n, and A are the same as defined in general formula (1).)
3. 1. Having a repeating unit represented by the following general formula (2); Polyimide according to.
Figure 0007253215000006
(In the formula, R 1 , n, and A are the same as defined in general formula (1).)
4. 1. Having two or more repeating units selected from the repeating units represented by the general formulas (2) to (4); or 2. Polyimide according to.
5. 4. having repeating units represented by the general formulas (2) and (4); Polyimide according to.
6. The molar ratio of the repeating unit represented by the general formula (2) and the repeating unit represented by the general formula (4) is in the range of (2):(4)=99:1 to 50:50. 5. Polyimide according to.
7. 1. The content of the repeating unit represented by the general formula (1) is 15 mol % or more of the entire polyimide. Polyimide according to.
8.1. A polyimide varnish containing the polyimide and an organic solvent according to .
9.1. A polyimide thin film comprising the polyimide according to .
10. It has a repeating unit represented by the following general formula (1), and the thermal decomposition temperature (Td) at which the residue weight ratio becomes 95% based on the weight at 100 ° C. by thermogravimetric analysis is 350 ° C. or higher. some polyimide.
Figure 0007253215000007
(wherein R 1 is each independently a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cyclic alkyl group having 5 or 6 carbon atoms, a straight alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, chain or branched alkoxy group, cyclic alkoxy group having 5 or 6 carbon atoms, aryl group having 6 to 8 carbon atoms, aryloxy group having 6 to 8 carbon atoms, aryloxy group having 1 to 6 carbon atoms represents a linear or branched halogenated alkyl group or a halogen atom, each n independently represents an integer of 0 or 1 to 3, and A represents a divalent organic group.)
11. 10. having one or more repeating units selected from repeating units represented by the following general formulas (2) to (4); Polyimide according to.
Figure 0007253215000008
Figure 0007253215000009
Figure 0007253215000010
(In general formulas (2) to (4), R 1 , n, and A are the same as defined in general formula (1).)
12. 10. having a repeating unit represented by the following general formula (2); Polyimide according to.
Figure 0007253215000011
(In the formula, R 1 , n, and A are the same as defined in general formula (1).)
13. 10. having two or more repeating units selected from the repeating units represented by the general formulas (2) to (4); or 11. Polyimide according to.
14. 13. having repeating units represented by the general formulas (2) and (4); Polyimide according to.
15. The molar ratio of the repeating unit represented by the general formula (2) and the repeating unit represented by the general formula (4) is in the range of (2):(4)=99:1 to 50:50. , 14. Polyimide according to.
16. 10. A in the general formulas (1) to (4) is a divalent organic group containing an aromatic ring or a divalent organic group containing a linear, branched or cyclic aliphatic group; Polyimide according to.
17. 16. The divalent organic group containing an aromatic ring of A in the general formulas (1) to (4) is a divalent group represented by the following general formula (5). Polyimide according to.
Figure 0007253215000012
(wherein R 2 is each independently a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cyclic alkyl group having 5 or 6 carbon atoms, a linear alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a branched alkoxy group, a cyclic alkoxy group having 5 or 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 8 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 8 carbon atoms, or a straight chain having 1 to 6 carbon atoms represents a branched or branched halogenated alkyl group or a halogen atom, m each independently represents an integer of 0 or 1 to 4, p, q and r represent 0 or 1, X is direct bond, oxygen atom, sulfur atom, sulfonyl group (--SO 2 --), carbonyl group (--CO--), amide group (--NHCO--), ester group (--OCO--), alkylidene having 1 to 15 carbon atoms group, a fluorine-containing alkylidene group having 2 to 15 carbon atoms, a cycloalkylidene group having 5 to 15 carbon atoms, a phenylene group or a fluorenylidene group, and * indicates a bonding position.)
18. A divalent organic group containing a linear, branched or cyclic aliphatic group is a linear or branched aliphatic group having 1 to 30 carbon atoms or a cyclic group having 4 to 30 carbon atoms 16. A divalent organic group containing an aliphatic group; Polyimide according to.
19. 10. The content of the repeating unit represented by the general formula (1) is 15 mol % or more of the entire polyimide. Polyimide according to.
20.10. A polyimide varnish containing the polyimide and an organic solvent according to .
21.10. A polyimide thin film comprising the polyimide according to .

本発明にかかるポリイミドにより、生物由来資源を原料に用いながら、ポリイミド樹脂に求められる耐熱性を十分に有しつつ、優れた光学特性並びに誘電特性を有する材料を提供することができる。 With the polyimide according to the present invention, it is possible to provide a material having excellent optical properties and dielectric properties while having sufficient heat resistance required for polyimide resins while using biological resources as raw materials.

実施例1で得られたポリイミド薄膜(膜厚約15μm)のATR赤外吸収スペクトルを示す図である。1 is a diagram showing an ATR infrared absorption spectrum of a polyimide thin film (about 15 μm thick) obtained in Example 1. FIG. 実施例2で得られたポリイミド薄膜(膜厚約15μm)のATR赤外吸収スペクトルを示す図である。2 is a diagram showing an ATR infrared absorption spectrum of a polyimide thin film (about 15 μm thick) obtained in Example 2. FIG. 実施例3で得られたポリイミド薄膜(膜厚約15μm)のATR赤外吸収スペクトルを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an ATR infrared absorption spectrum of a polyimide thin film (about 15 μm thick) obtained in Example 3; 実施例4で得られたポリイミド薄膜(膜厚約15μm)のATR赤外吸収スペクトルを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an ATR infrared absorption spectrum of a polyimide thin film (film thickness of about 15 μm) obtained in Example 4; 実施例5で得られたポリイミド薄膜(膜厚約15μm)のATR赤外吸収スペクトルを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an ATR infrared absorption spectrum of a polyimide thin film (film thickness of about 15 μm) obtained in Example 5; 実施例6で得られたポリイミド薄膜(膜厚約15μm)のATR赤外吸収スペクトルを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an ATR infrared absorption spectrum of a polyimide thin film (about 15 μm thick) obtained in Example 6; 実施例7で得られたポリイミド薄膜(膜厚約15μm)のATR赤外吸収スペクトルを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an ATR infrared absorption spectrum of a polyimide thin film (about 15 μm thick) obtained in Example 7; 実施例8で得られたポリイミド薄膜(膜厚約15μm)のATR赤外吸収スペクトルを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an ATR infrared absorption spectrum of a polyimide thin film (film thickness of about 15 μm) obtained in Example 8; 実施例9で得られたポリイミド薄膜(膜厚約15μm)のATR赤外吸収スペクトルを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an ATR infrared absorption spectrum of a polyimide thin film (about 15 μm thick) obtained in Example 9; 実施例10で得られたポリイミド薄膜(膜厚約15μm)のATR赤外吸収スペクトルを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an ATR infrared absorption spectrum of a polyimide thin film (about 15 μm thick) obtained in Example 10; 実施例11で得られたポリイミド薄膜(膜厚約15μm)のATR赤外吸収スペクトルを示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an ATR infrared absorption spectrum of a polyimide thin film (about 15 μm thick) obtained in Example 11; 実施例1で得られたポリイミド薄膜の重水素化ジメチルスルホキシド(DMSO-d)溶液のH-NMRスペクトルを示す図である。1 is a diagram showing a 1 H-NMR spectrum of a deuterated dimethylsulfoxide (DMSO-d 6 ) solution of a polyimide thin film obtained in Example 1. FIG. 実施例2で得られたポリイミド薄膜のDMSO-d溶液のH-NMRスペクトルを示す図である。1 is a diagram showing the 1 H-NMR spectrum of a DMSO-d 6 solution of the polyimide thin film obtained in Example 2. FIG. 実施例3で得られたポリイミド薄膜のDMSO-d溶液のH-NMRスペクトルを示す図である。1 is a diagram showing the 1 H-NMR spectrum of a DMSO-d 6 solution of a polyimide thin film obtained in Example 3. FIG. 実施例4で得られたポリイミド薄膜のDMSO-d溶液のH-NMRスペクトルを示す図である。FIG. 10 shows the 1 H-NMR spectrum of a DMSO-d 6 solution of the polyimide thin film obtained in Example 4; 実施例5で得られたポリイミド薄膜のDMSO-d溶液のH-NMRスペクトルを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the 1 H-NMR spectrum of a DMSO-d 6 solution of the polyimide thin film obtained in Example 5; 実施例6で得られたポリイミド薄膜のDMSO-d溶液のH-NMRスペクトルを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the 1 H-NMR spectrum of a DMSO-d 6 solution of the polyimide thin film obtained in Example 6; 実施例7で得られたポリイミド薄膜のDMSO-d溶液のH-NMRスペクトルを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the 1 H-NMR spectrum of a DMSO-d 6 solution of the polyimide thin film obtained in Example 7; 実施例8で得られたポリイミド薄膜のDMSO-d溶液のH-NMRスペクトルを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the 1 H-NMR spectrum of a DMSO-d 6 solution of the polyimide thin film obtained in Example 8; 実施例9で得られたポリイミド薄膜のDMSO-d溶液のH-NMRスペクトルを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the 1 H-NMR spectrum of a DMSO-d 6 solution of the polyimide thin film obtained in Example 9; 実施例10で得られたポリイミド薄膜のDMSO-d溶液のH-NMRスペクトルを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the 1 H-NMR spectrum of a DMSO-d 6 solution of the polyimide thin film obtained in Example 10; 実施例11で得られたポリイミド薄膜のDMSO-d溶液のH-NMRスペクトルを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the 1 H-NMR spectrum of a DMSO-d 6 solution of the polyimide thin film obtained in Example 11; 実施例1で得られたポリイミド薄膜の熱機械分析(TMA)のチャートを示す図である。1 is a diagram showing a thermomechanical analysis (TMA) chart of a polyimide thin film obtained in Example 1. FIG. 実施例2で得られたポリイミド薄膜の熱機械分析(TMA)のチャートを示す図である。3 is a diagram showing a thermomechanical analysis (TMA) chart of the polyimide thin film obtained in Example 2. FIG. 実施例3で得られたポリイミド薄膜の熱機械分析(TMA)のチャートを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a thermomechanical analysis (TMA) chart of the polyimide thin film obtained in Example 3. FIG. 実施例4で得られたポリイミド薄膜の熱機械分析(TMA)のチャートを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a thermomechanical analysis (TMA) chart of the polyimide thin film obtained in Example 4. FIG. 実施例5で得られたポリイミド薄膜の熱機械分析(TMA)のチャートを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a thermomechanical analysis (TMA) chart of the polyimide thin film obtained in Example 5. FIG. 実施例6で得られたポリイミド薄膜の熱機械分析(TMA)のチャートを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a thermomechanical analysis (TMA) chart of the polyimide thin film obtained in Example 6. FIG. 実施例7で得られたポリイミド薄膜の熱機械分析(TMA)のチャートを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a thermomechanical analysis (TMA) chart of the polyimide thin film obtained in Example 7; 実施例8で得られたポリイミド薄膜の熱機械分析(TMA)のチャートを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a thermomechanical analysis (TMA) chart of the polyimide thin film obtained in Example 8. FIG. 実施例9で得られたポリイミド薄膜の熱機械分析(TMA)のチャートを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a thermomechanical analysis (TMA) chart of the polyimide thin film obtained in Example 9. FIG. 実施例10で得られたポリイミド薄膜の熱機械分析(TMA)のチャートを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a thermomechanical analysis (TMA) chart of the polyimide thin film obtained in Example 10; 実施例11で得られたポリイミド薄膜の熱機械分析(TMA)のチャートを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a thermomechanical analysis (TMA) chart of the polyimide thin film obtained in Example 11; 実施例1で得られたポリイミド薄膜の熱重量分析(TGA)のチャートを示す図である。1 is a diagram showing a thermogravimetric analysis (TGA) chart of a polyimide thin film obtained in Example 1. FIG. 実施例2で得られたポリイミド薄膜の熱重量分析(TGA)のチャートを示す図である。2 is a diagram showing a thermogravimetric analysis (TGA) chart of the polyimide thin film obtained in Example 2. FIG. 実施例3で得られたポリイミド薄膜の熱重量分析(TGA)のチャートを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a thermogravimetric analysis (TGA) chart of the polyimide thin film obtained in Example 3. FIG. 実施例4で得られたポリイミド薄膜の熱重量分析(TGA)のチャートを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a thermogravimetric analysis (TGA) chart of the polyimide thin film obtained in Example 4. FIG. 実施例5で得られたポリイミド薄膜の熱重量分析(TGA)のチャートを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a thermogravimetric analysis (TGA) chart of the polyimide thin film obtained in Example 5. FIG. 実施例6で得られたポリイミド薄膜の熱重量分析(TGA)のチャートを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a thermogravimetric analysis (TGA) chart of the polyimide thin film obtained in Example 6. FIG. 実施例7で得られたポリイミド薄膜の熱重量分析(TGA)のチャートを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a thermogravimetric analysis (TGA) chart of the polyimide thin film obtained in Example 7; 実施例8で得られたポリイミド薄膜の熱重量分析(TGA)のチャートを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a thermogravimetric analysis (TGA) chart of the polyimide thin film obtained in Example 8. FIG. 実施例9で得られたポリイミド薄膜の熱重量分析(TGA)のチャートを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a thermogravimetric analysis (TGA) chart of the polyimide thin film obtained in Example 9. FIG. 実施例10で得られたポリイミド薄膜の熱重量分析(TGA)のチャートを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a thermogravimetric analysis (TGA) chart of the polyimide thin film obtained in Example 10; 実施例11で得られたポリイミド薄膜の熱重量分析(TGA)のチャートを示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a thermogravimetric analysis (TGA) chart of the polyimide thin film obtained in Example 11; 実施例1で得られたポリイミド薄膜の紫外・可視光透過率のスペクトルを示す図である。2 is a diagram showing the spectrum of the ultraviolet/visible light transmittance of the polyimide thin film obtained in Example 1. FIG. 実施例2で得られたポリイミド薄膜の紫外・可視光透過率のスペクトルを示す図である。3 is a diagram showing the spectrum of ultraviolet/visible light transmittance of the polyimide thin film obtained in Example 2. FIG. 実施例3で得られたポリイミド薄膜の紫外・可視光透過率のスペクトルを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the spectrum of the ultraviolet/visible light transmittance of the polyimide thin film obtained in Example 3; 実施例4で得られたポリイミド薄膜の紫外・可視光透過率のスペクトルを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the spectrum of the ultraviolet/visible light transmittance of the polyimide thin film obtained in Example 4; 実施例5で得られたポリイミド薄膜の紫外・可視光透過率のスペクトルを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the spectrum of ultraviolet/visible light transmittance of the polyimide thin film obtained in Example 5; 実施例6で得られたポリイミド薄膜の紫外・可視光透過率のスペクトルを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the spectrum of the ultraviolet/visible light transmittance of the polyimide thin film obtained in Example 6; 実施例7で得られたポリイミド薄膜の紫外・可視光透過率のスペクトルを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the spectrum of the ultraviolet/visible light transmittance of the polyimide thin film obtained in Example 7; 実施例8で得られたポリイミド薄膜の紫外・可視光透過率のスペクトルを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the spectrum of the ultraviolet/visible light transmittance of the polyimide thin film obtained in Example 8; 実施例9で得られたポリイミド薄膜の紫外・可視光透過率のスペクトルを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the spectrum of ultraviolet/visible light transmittance of the polyimide thin film obtained in Example 9. FIG. 実施例10で得られたポリイミド薄膜の紫外・可視光透過率のスペクトルを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the spectrum of the ultraviolet/visible light transmittance of the polyimide thin film obtained in Example 10; 実施例11で得られたポリイミド薄膜の紫外・可視光透過率のスペクトルを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the spectrum of the ultraviolet/visible light transmittance of the polyimide thin film obtained in Example 11; 実施例1で得られたポリイミド薄膜の屈折率(nTE、nTM、nav)と複屈折(Δn)の波長依存性を示す図である。1 is a diagram showing wavelength dependence of refractive indices (n TE , n TM , n av ) and birefringence (Δn) of a polyimide thin film obtained in Example 1. FIG. 実施例2で得られたポリイミド薄膜の屈折率(nTE、nTM、nav)と複屈折(Δn)の波長依存性を示す図である。4 is a diagram showing wavelength dependence of refractive indices (n TE , n TM , n av ) and birefringence (Δn) of the polyimide thin film obtained in Example 2. FIG. 実施例3で得られたポリイミド薄膜の屈折率(nTE、nTM、nav)と複屈折(Δn)の波長依存性を示す図である。FIG. 10 is a graph showing the wavelength dependence of the refractive indices (n TE , n TM , n av ) and birefringence (Δn) of the polyimide thin film obtained in Example 3; 実施例4で得られたポリイミド薄膜の屈折率(nTE、nTM、nav)と複屈折(Δn)の波長依存性を示す図である。FIG. 10 is a graph showing the wavelength dependence of the refractive indices (n TE , n TM , n av ) and birefringence (Δn) of the polyimide thin film obtained in Example 4; 実施例5で得られたポリイミド薄膜の屈折率(nTE、nTM、nav)と複屈折(Δn)の波長依存性を示す図である。FIG. 10 is a graph showing the wavelength dependence of refractive indices (n TE , n TM , n av ) and birefringence (Δn) of a polyimide thin film obtained in Example 5; 実施例6で得られたポリイミド薄膜の屈折率(nTE、nTM、nav)と複屈折(Δn)の波長依存性を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the wavelength dependence of the refractive indices (n TE , n TM , n av ) and birefringence (Δn) of the polyimide thin film obtained in Example 6; 実施例7で得られたポリイミド薄膜の屈折率(nTE、nTM、nav)と複屈折(Δn)の波長依存性を示す図である。FIG. 10 is a graph showing the wavelength dependence of the refractive indices (n TE , n TM , n av ) and birefringence (Δn) of the polyimide thin film obtained in Example 7; 実施例8で得られたポリイミド薄膜の屈折率(nTE、nTM、nav)と複屈折(Δn)の波長依存性を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the wavelength dependence of refractive indices (n TE , n TM , n av ) and birefringence (Δn) of a polyimide thin film obtained in Example 8; 実施例9で得られたポリイミド薄膜の屈折率(nTE、nTM、nav)と複屈折(Δn)の波長依存性を示す図である。FIG. 10 is a graph showing the wavelength dependence of refractive indices (n TE , n TM , n av ) and birefringence (Δn) of a polyimide thin film obtained in Example 9; 実施例10で得られたポリイミド薄膜の屈折率(nTE、nTM、nav)と複屈折(Δn)の波長依存性を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the wavelength dependence of the refractive indices (n TE , n TM , n av ) and birefringence (Δn) of the polyimide thin film obtained in Example 10; 実施例11で得られたポリイミド薄膜の屈折率(nTE、nTM、nav)と複屈折(Δn)の波長依存性を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the wavelength dependence of the refractive indices (n TE , n TM , n av ) and birefringence (Δn) of the polyimide thin film obtained in Example 11; 実施例1で得られたポリイミド薄膜(膜厚は約1μm)の円偏光二色性楕円率(CD)を示すスペクトルを示す図である。1 is a diagram showing a spectrum showing the circular dichroism ellipticity (CD) of a polyimide thin film (thickness: about 1 μm) obtained in Example 1. FIG. 実施例2で得られたポリイミド薄膜(膜厚は約1μm)の円偏光二色性楕円率(CD)を示すスペクトルを示す図である。2 is a diagram showing a spectrum showing circular dichroism ellipticity (CD) of a polyimide thin film (thickness: about 1 μm) obtained in Example 2. FIG. 実施例3で得られたポリイミド薄膜(膜厚は約1μm)の円偏光二色性楕円率(CD)を示すスペクトルを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a spectrum showing the circular dichroism ellipticity (CD) of the polyimide thin film (thickness: about 1 μm) obtained in Example 3; 実施例9で得られたポリイミド薄膜(膜厚は約1μm)の円偏光二色性楕円率(CD)を示すスペクトルを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a spectrum showing the circular dichroism ellipticity (CD) of the polyimide thin film (thickness: about 1 μm) obtained in Example 9; 実施例10で得られたポリイミド薄膜(膜厚は約1μm)の円偏光二色性楕円率(CD)を示すスペクトルを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a spectrum showing the circular dichroism ellipticity (CD) of the polyimide thin film (thickness: about 1 μm) obtained in Example 10; 実施例11で得られたポリイミド薄膜(膜厚は約1μm)の円偏光二色性楕円率(CD)を示すスペクトルを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a spectrum showing the circular dichroism ellipticity (CD) of the polyimide thin film (thickness: about 1 μm) obtained in Example 11;

本発明のポリイミドは、一般式(1)で表される繰り返し単位を有し、熱機械分析により求められるガラス転移温度(Tg)が210℃以上であるものである。

Figure 0007253215000013
(式中、Rは、各々独立して炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基、炭素原子数5又は6の環状のアルキル基、炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のアルコキシ基、炭素原子数5又は6の環状のアルコキシ基、炭素原子数6~8のアリール基、炭素原子数6~8のアリールオキシ基、炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のハロゲン化アルキル基、又はハロゲン原子を示し、nは、各々独立して0又は1~3の整数を示し、Aは、下記一般式(5)で表される2価の基若しくは炭素原子数4~30の環状の脂肪族基を含む2価の有機基を示す。)
Figure 0007253215000014
(式中、Rは、各々独立して炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状アルキル基、炭素原子数5又は6の環状アルキル基、炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のアルコキシ基、炭素原子数5又は6の環状のアルコキシ基、炭素原子数6~8のアリール基、炭素原子数6~8のアリールオキシ基、炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のハロゲン化アルキル基、又はハロゲン原子を示し、mは、各々独立して0又は1~4の整数を示し、p、q及びrは、0又は1を示し、Xは、直接結合、酸素原子、硫黄原子、スルホニル基(-SO-)、カルボニル基(-CO-)、アミド基(-NHCO-)、エステル基(-OCO-)、炭素原子数1~15のアルキリデン基、炭素原子数2~15のフッ素含有アルキリデン基、炭素原子数5~15のシクロアルキリデン基、フェニレン基又はフルオレニリデン基を示し、*は、各々結合位置を示す。)
本発明のポリイミドは、下記一般式(2)~(4)で表される繰り返し単位から選択される1つ以上の繰り返し単位を有することが好ましい。
Figure 0007253215000015
Figure 0007253215000016
Figure 0007253215000017
(一般式(2)~(4)中の、R、n、Aは、一般式(1)の定義と同じである。)
この中でも一般式(2)で表される繰り返し単位を有することが特に好ましい。
一般式(2)~(4)で表される繰り返し単位から選ばれる2つ以上の繰り返し単位を有する場合として、例えば、一般式(2)及び一般式(3)で表される繰り返し単位を有する場合、一般式(2)及び一般式(4)で表される繰り返し単位を有する場合、一般式(3)及び一般式(4)で表される繰り返し単位を有する場合、一般式(2)、一般式(3)及び一般式(4)で表される繰り返し単位を有する場合が挙げられる。
この中でも、一般式(2)及び一般式(4)で表される繰り返し単位を有する場合に得られるポリイミドが、光透過性に優れる観点及び複屈折(Δn)の低下の観点から好ましい。この時の一般式(2)で表される繰り返し単位と一般式(4)で表される繰り返し単位とのモル比率は、(2):(4)=99:1~50:50の範囲が好ましく、(2):(4)=90:10~60:40の範囲がより好ましく、(2):(4)=80:20~60:40の範囲がさらに好ましい。 The polyimide of the present invention has a repeating unit represented by the general formula (1) and has a glass transition temperature (Tg) of 210° C. or higher as determined by thermomechanical analysis.
Figure 0007253215000013
(wherein R 1 is each independently a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cyclic alkyl group having 5 or 6 carbon atoms, a straight alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, chain or branched alkoxy group, cyclic alkoxy group having 5 or 6 carbon atoms, aryl group having 6 to 8 carbon atoms, aryloxy group having 6 to 8 carbon atoms, aryloxy group having 1 to 6 carbon atoms represents a linear or branched halogenated alkyl group or a halogen atom, n is each independently an integer of 0 or 1 to 3, and A is 2 represented by the following general formula (5) A divalent organic group including a valent group or a cyclic aliphatic group having 4 to 30 carbon atoms.)
Figure 0007253215000014
(wherein R 2 is each independently a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cyclic alkyl group having 5 or 6 carbon atoms, a linear alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a branched alkoxy group, a cyclic alkoxy group having 5 or 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 8 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 8 carbon atoms, or a straight chain having 1 to 6 carbon atoms represents a branched or branched halogenated alkyl group or a halogen atom, m each independently represents an integer of 0 or 1 to 4, p, q and r represent 0 or 1, X is direct bond, oxygen atom, sulfur atom, sulfonyl group (--SO 2 --), carbonyl group (--CO--), amide group (--NHCO--), ester group (--OCO--), alkylidene having 1 to 15 carbon atoms group, a fluorine-containing alkylidene group having 2 to 15 carbon atoms, a cycloalkylidene group having 5 to 15 carbon atoms, a phenylene group or a fluorenylidene group, and * indicates a bonding position.)
The polyimide of the present invention preferably has one or more repeating units selected from repeating units represented by the following general formulas (2) to (4).
Figure 0007253215000015
Figure 0007253215000016
Figure 0007253215000017
(R 1 , n, and A in general formulas (2) to (4) are the same as defined in general formula (1).)
Among these, it is particularly preferable to have a repeating unit represented by the general formula (2).
In the case of having two or more repeating units selected from repeating units represented by general formulas (2) to (4), for example, having repeating units represented by general formulas (2) and (3) When having repeating units represented by general formulas (2) and (4), when having repeating units represented by general formulas (3) and (4), general formula (2), A case of having a repeating unit represented by general formula (3) or general formula (4) is included.
Among these, polyimides obtained when having repeating units represented by general formulas (2) and (4) are preferable from the viewpoint of excellent light transmittance and reduction in birefringence (Δn). At this time, the molar ratio of the repeating unit represented by the general formula (2) and the repeating unit represented by the general formula (4) is in the range of (2):(4) = 99:1 to 50:50. The range of (2):(4)=90:10 to 60:40 is more preferred, and the range of (2):(4)=80:20 to 60:40 is even more preferred.

一般式(1)~(4)におけるRは、各々独立して炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基、炭素原子数5又は6の環状のアルキル基、炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のアルコキシ基、炭素原子数5又は6の環状のアルコキシ基、炭素原子数6~8のアリール基、炭素原子数6~8のアリールオキシ基、炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のハロゲン化アルキル基、又はハロゲン原子を示す。
中でも、炭素原子数1~4の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基、炭素原子数1~4の直鎖状又は分岐鎖状のハロゲン化アルキル基、又はハロゲン原子が好ましく、炭素原子数1~4の直鎖状又は分岐鎖状のハロゲン化アルキル基、又はハロゲン原子がより好ましく、トリフルオロメチル基又はフッ素原子が特に好ましい。
R 1 in general formulas (1) to (4) is each independently a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cyclic alkyl group having 5 or 6 carbon atoms, a carbon atom linear or branched alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, cyclic alkoxy group having 5 or 6 carbon atoms, aryl group having 6 to 8 carbon atoms, aryloxy group having 6 to 8 carbon atoms, carbon It represents a linear or branched halogenated alkyl group having 1 to 6 atoms, or a halogen atom.
Among them, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a linear or branched halogenated alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a halogen atom is preferable, and 1 carbon atom A linear or branched halogenated alkyl group of ∼4 or a halogen atom is more preferable, and a trifluoromethyl group or a fluorine atom is particularly preferable.

一般式(1)~(4)におけるnは、各々独立して0又は1~3の整数を示す。中でも、0、1又は2が好ましく、0又は1がより好ましく、0が特に好ましい。 n in general formulas (1) to (4) each independently represents an integer of 0 or 1 to 3. Among them, 0, 1 or 2 is preferable, 0 or 1 is more preferable, and 0 is particularly preferable.

上記一般式(5)におけるRは、各々独立して炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状アルキル基、炭素原子数5又は6の環状アルキル基、炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のアルコキシ基、炭素原子数5又は6の環状のアルコキシ基、炭素原子数6~8のアリール基、炭素原子数6~8のアリールオキシ基、炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のハロゲン化アルキル基、又はハロゲン原子を示す。
中でも、炭素原子数1~4の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基、炭素原子数1~4の直鎖状又は分岐鎖状のハロゲン化アルキル基、又はハロゲン原子が好ましく、炭素原子数1~4の直鎖状又は分岐鎖状のハロゲン化アルキル基、又はハロゲン原子がより好ましく、炭素原子数1~4の直鎖状又は分岐鎖状のハロゲン化アルキル基がさらに好ましく、トリフルオロメチル基が特に好ましい。
一般式(5)におけるRがトリフルオロメチル基等のハロゲン化アルキル基であると、ジアミン化合物に由来する部位とテトラカルボン酸二無水物のトリメリット酸に由来する部位が基底状態において形成する電子状態の電荷移動性が低下し、光吸収端が可視域から紫外域に移動するため、可視域における高い光透過性を有する他、低い屈折率、小さい誘電率、並びに小さい誘電正接を有するポリイミドが得られることから好ましい。ここで、光吸収端とは、ポリイミド薄膜の紫外・可視光透過率のスペクトルにおいて、吸光度が急峻に上昇する波長を指す。
一般式(5)におけるmは、各々独立して0又は1~4の整数を示し、0、1又は2であることが好ましく、0又は1であることがより好ましい。
一般式(5)におけるpは、0又は1を示し、1が好ましい。一般式(5)におけるpが0である場合は、一般式(5)における左側の芳香環に2つの結合位置が存在することになる。かかる場合一般式(5)は、下記一般式(5’)のように表される。

Figure 0007253215000018
(式中、R、m、qは一般式(5)の定義と同じである。)
一般式(5)におけるq、rは、各々独立して0又は1を示し、0が好ましい。
一般式(5)におけるp及びqが0である場合(一般式(5’)におけるqが0である場合)、すなわち式中の芳香環がベンゼン環である場合に、*で表される2つの結合位置がベンゼン環のパラ位又はメタ位の位置関係にあることが好ましい。その中でも、メタ位の位置関係にあると、m-フェニレン結合の屈曲した構造を有することから、ジアミン化合物に由来する部位の電子供与性が低下し、かつポリイミドの分子間の凝集を阻害して、電荷移動性の光吸収が短波長化するために、可視域における高い光透過性を有する他、低い屈折率を有するポリイミドが得られることから好ましい。
一般式(5)におけるXは、直接結合、酸素原子、硫黄原子、スルホニル基(-SO-)、カルボニル基(-CO-)、アミド基(-NHCO-)、エステル基(-OCO-)、炭素原子数1~15のアルキリデン基、炭素原子数2~15のフッ素含有アルキリデン基、炭素原子数5~15のシクロアルキリデン基、フェニレン基又はフルオレニリデン基を示す。中でも、直接結合、酸素原子、硫黄原子、スルホニル基(-SO-)、カルボニル基(-CO-)、アミド基(-NHCO-)、エステル基(-OCO-)、炭素原子数2~12のアルキリデン基、炭素原子数2~12のフッ素含有アルキリデン基、炭素原子数5~12のシクロアルキリデン基、フェニルエチリデン基又はフルオレニリデン基が好ましく、直接結合、酸素原子、硫黄原子、スルホニル基(-SO-)、カルボニル基(-CO-)、アミド基(-NHCO-)、エステル基(-OCO-)、炭素原子数2~8のアルキリデン基、炭素原子数2~8のフッ素含有アルキリデン基、炭素原子数6~12のシクロアルキリデン基、フェニルエチリデン基又はフルオレニリデン基がより好ましく、直接結合、酸素原子、硫黄原子、スルホニル基(-SO-)、アミド基(-NHCO-)、エステル基(-OCO-)、炭素原子数2~4のアルキリデン基、炭素原子数2~4のフッ素含有アルキリデン基、炭素原子数6~9のシクロアルキリデン基又はフルオレニリデン基が特に好ましい。なお、アミド基(-NHCO-)やエステル基(-OCO-)の結合位置は限定されず、例えば、アミド基は「-CONH-」も含む。
前記炭素原子数5~15のシクロアルキリデン基は、分岐鎖としてのアルキル基を含んでいてもよい。シクロアルキリデン基としては、具体的には、例えば、シクロペンチリデン基(炭素原子数5)、シクロヘキシリデン基(炭素原子数6)、3-メチルシクロヘキシリデン基(炭素原子数7)、4-メチルシクロヘキシリデン基(炭素原子数7)、3,3,5-トリメチルシクロヘキシリデン基(炭素原子数9)、シクロヘプチリデン基(炭素原子数7)、シクロドデカニリデン基(炭素原子数12)等が挙げられる。 R 2 in the above general formula (5) is each independently a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cyclic alkyl group having 5 or 6 carbon atoms, or a linear or branched alkoxy group, cyclic alkoxy group having 5 or 6 carbon atoms, aryl group having 6 to 8 carbon atoms, aryloxy group having 6 to 8 carbon atoms, 1 to 6 carbon atoms represents a straight-chain or branched-chain halogenated alkyl group or a halogen atom.
Among them, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a linear or branched halogenated alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a halogen atom is preferable, and 1 carbon atom ~ 4 linear or branched halogenated alkyl group, or more preferably a halogen atom, more preferably a linear or branched halogenated alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, trifluoromethyl group is particularly preferred.
When R 2 in the general formula (5) is a halogenated alkyl group such as a trifluoromethyl group, a site derived from a diamine compound and a site derived from trimellitic acid of a tetracarboxylic dianhydride are formed in the ground state. Polyimide with low refractive index, small dielectric constant, and small dielectric loss tangent, in addition to high optical transparency in the visible region, because the charge mobility of the electronic state is reduced and the light absorption edge moves from the visible region to the ultraviolet region. is obtained, which is preferable. Here, the light absorption edge refers to the wavelength at which the absorbance sharply rises in the ultraviolet/visible light transmittance spectrum of the polyimide thin film.
Each m in the general formula (5) independently represents an integer of 0 or 1 to 4, preferably 0, 1 or 2, more preferably 0 or 1.
p in the general formula (5) represents 0 or 1, preferably 1; When p in general formula (5) is 0, there are two bonding positions on the left aromatic ring in general formula (5). In such a case, general formula (5) is expressed as general formula (5') below.
Figure 0007253215000018
(In the formula, R 2 , m, and q are the same as defined in general formula (5).)
q and r in general formula (5) each independently represent 0 or 1, with 0 being preferred.
When p and q in general formula (5) are 0 (when q in general formula (5′) is 0), i.e., when the aromatic ring in the formula is a benzene ring, 2 represented by * It is preferable that the two bonding positions are in the para-position or meta-position relationship of the benzene ring. Among them, when it is in a meta-positional relationship, since it has a bent structure of m-phenylene bond, the electron donating property of the site derived from the diamine compound is reduced, and the aggregation between polyimide molecules is inhibited. In addition to having high light transmittance in the visible region, polyimide having a low refractive index can be obtained because the wavelength of light absorbed by charge transfer is shortened.
X in the general formula (5) is a direct bond, an oxygen atom, a sulfur atom, a sulfonyl group ( --SO.sub.2-- ), a carbonyl group (--CO--), an amide group (--NHCO--), an ester group (--OCO--). , an alkylidene group having 1 to 15 carbon atoms, a fluorine-containing alkylidene group having 2 to 15 carbon atoms, a cycloalkylidene group having 5 to 15 carbon atoms, a phenylene group or a fluorenylidene group. Among them, a direct bond, an oxygen atom, a sulfur atom, a sulfonyl group ( --SO.sub.2-- ), a carbonyl group (--CO--), an amide group (--NHCO--), an ester group (--OCO--), and 2 to 12 carbon atoms. alkylidene group, fluorine-containing alkylidene group having 2 to 12 carbon atoms, cycloalkylidene group having 5 to 12 carbon atoms, phenylethylidene group or fluorenylidene group are preferable, direct bond, oxygen atom, sulfur atom, sulfonyl group (-SO 2- ), a carbonyl group (-CO-), an amide group (-NHCO-), an ester group (-OCO-), an alkylidene group having 2 to 8 carbon atoms, a fluorine-containing alkylidene group having 2 to 8 carbon atoms, A cycloalkylidene group having 6 to 12 carbon atoms, a phenylethylidene group or a fluorenylidene group is more preferable, and a direct bond, an oxygen atom, a sulfur atom, a sulfonyl group (—SO 2 —), an amide group (—NHCO—), an ester group ( —OCO—), an alkylidene group having 2 to 4 carbon atoms, a fluorine-containing alkylidene group having 2 to 4 carbon atoms, a cycloalkylidene group having 6 to 9 carbon atoms, or a fluorenylidene group are particularly preferred. The bonding position of the amide group (--NHCO--) or the ester group (--OCO--) is not limited, and for example, the amide group includes "--CONH--".
The cycloalkylidene group having 5 to 15 carbon atoms may contain an alkyl group as a branched chain. Specific examples of the cycloalkylidene group include a cyclopentylidene group (having 5 carbon atoms), a cyclohexylidene group (having 6 carbon atoms), a 3-methylcyclohexylidene group (having 7 carbon atoms), 4 -methylcyclohexylidene group (7 carbon atoms), 3,3,5-trimethylcyclohexylidene group (9 carbon atoms), cycloheptylidene group (7 carbon atoms), cyclododecanylidene group (carbon number of atoms 12) and the like.

前記炭素原子数4~30の環状の脂肪族基を含む2価の有機基としては、炭素原子数4~30の環状の脂肪族基を含む2価の炭化水素基であることが好ましく、かかる脂肪族基を含む2価の炭化水素基はフッ素などのハロゲン原子を含んでいてもよい。また、炭素原子数4~30の環状の2価の脂肪族飽和炭化水素基であることがより好ましく、炭素原子数6~20の環状の2価の脂肪族飽和炭化水素基であることがさらに好ましく、炭素原子数6~12の環状の2価の脂肪族飽和炭化水素基であることが特に好ましく、かかる2価の脂肪族飽和炭化水素基はフッ素などのハロゲン原子を含んでいてもよい。
前記炭素原子数4~30の環状の脂肪族基を含む2価の有機基として、具体的には、例えば、ビス(1,4-シクロヘキシレン)メチレン基、トランス-1,4-シクロヘキサン-ジイル基、シス-1,4-シクロヘキサン-ジイル基、シクロヘキサン-1,4-ビスメチレン基、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2,5-ビスメチレン基、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2,6-ビスメチレン基、ビシクロ[2.2.2]オクタン-1,4-ジイル基、デカヒドロナフタレン-1,4-ジイル基、トリシクロ[5.2.1.0]デカン-3,8-ビスメチレン基、アダマンタン-1,3-ジイル基、イソプロピリデンジシクロヘキサン-4,4’-ジイル基、ヘキサフルオロイソプロピリデンジシクロヘキサン-4,4’-ジイル基などが挙げられる。
炭素原子数4~30の環状の脂肪族基を含む2価の有機基である場合は、ポリイミドにおけるジアミン化合物に由来する部位とテトラカルボン酸二無水物のトリメリット酸に由来する部位が基底状態において形成する電子状態の電荷移動性が低下し、光吸収端が可視域から紫外域に移動するために、可視域における高い光透過性を有する他、低い屈折率を有するポリイミドが得られることから好ましい。この中でも、トランス-1,4-シクロヘキサン-ジイル基、シス-1,4-シクロヘキサン-ジイル基がより好ましい。
The divalent organic group containing a cyclic aliphatic group having 4 to 30 carbon atoms is preferably a divalent hydrocarbon group containing a cyclic aliphatic group having 4 to 30 carbon atoms. A divalent hydrocarbon group including an aliphatic group may contain a halogen atom such as fluorine. Further, it is more preferably a cyclic divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 4 to 30 carbon atoms, more preferably a cyclic divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms. A cyclic divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms is particularly preferable, and such a divalent aliphatic saturated hydrocarbon group may contain a halogen atom such as fluorine.
Specific examples of the divalent organic group containing a cyclic aliphatic group having 4 to 30 carbon atoms include a bis(1,4-cyclohexylene)methylene group and trans-1,4-cyclohexane-diyl. cis-1,4-cyclohexane-diyl group, cyclohexane-1,4-bismethylene group, bicyclo[2.2.1]heptane-2,5-bismethylene group, bicyclo[2.2.1]heptane-2 , 6-bismethylene group, bicyclo[2.2.2]octane-1,4-diyl group, decahydronaphthalene-1,4-diyl group, tricyclo[5.2.1.0]decane-3,8- bismethylene group, adamantane-1,3-diyl group, isopropylidenedicyclohexane-4,4'-diyl group, hexafluoroisopropylidenedicyclohexane-4,4'-diyl group and the like.
In the case of a divalent organic group containing a cyclic aliphatic group having 4 to 30 carbon atoms, the site derived from the diamine compound in the polyimide and the site derived from the trimellitic acid of the tetracarboxylic dianhydride are in the ground state. In order to reduce the charge mobility of the electronic state formed in and the light absorption edge moves from the visible range to the ultraviolet range, a polyimide having high optical transparency in the visible range and a low refractive index can be obtained. preferable. Among these, a trans-1,4-cyclohexane-diyl group and a cis-1,4-cyclohexane-diyl group are more preferable.

本発明のポリイミドは、上記一般式(1)で表される繰り返し単位を含有していれば、本発明の効果を損なわない限り、その他の骨格を有していてもよい。
例えば、下記一般式(6)で表される繰り返し単位を有してもよい。

Figure 0007253215000019
(式中、Wは4価の有機基(但し、下記一般式(7)で表される4価の基を除く)を示し、Aは一般式(1)の定義と同じである。)
Figure 0007253215000020
(式中、R及びnは一般式(1)の定義と同じであり、*は結合位置を示す。) As long as the polyimide of the present invention contains the repeating unit represented by the general formula (1), it may have other skeletons as long as the effect of the present invention is not impaired.
For example, it may have a repeating unit represented by the following general formula (6).
Figure 0007253215000019
(Wherein, W represents a tetravalent organic group (excluding the tetravalent group represented by the following general formula (7)), and A has the same definition as in general formula (1).)
Figure 0007253215000020
(Wherein, R 1 and n are the same as defined in general formula (1), and * indicates the bonding position.)

一般式(6)で表される繰り返し単位におけるWの4価の有機基は、下記一般式(8)で表される構造、下記一般式(10)で表される構造、又は下記一般式(11)で表される構造の何れか1つ以上であることが好ましい。

Figure 0007253215000021
(式中、Vは、直接結合、酸素原子、硫黄原子、スルホニル基(-SO-)、カルボニル基(-CO-)、アミド基(-NHCO-)、エステル基(-OCO-)、炭素原子数1~15のアルキリデン基、炭素原子数2~15のフッ素含有アルキリデン基、炭素原子数5~15のシクロアルキリデン基、フェニレン基、フルオレニリデン基又は下記一般式(9)で表される2価の基を示し、aは0又は1を示し、*は結合位置を示す。)
Figure 0007253215000022
(式中、Rは、各々独立して炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基、炭素原子数5又は6の環状のアルキル基、炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のアルコキシ基、炭素原子数5又は6の環状のアルコキシ基、炭素原子数6~8のアリール基、炭素原子数6~8のアリールオキシ基、炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のハロゲン化アルキル基、又はハロゲン原子を示し、Uは、直接結合、酸素原子、硫黄原子、スルホニル基(-SO-)、カルボニル基(-CO-)、アミド基(-NHCO-)、エステル基(-OCO-)、炭素原子数1~15のアルキリデン基、炭素原子数2~15のフッ素含有アルキリデン基、炭素原子数5~15のシクロアルキリデン基、フェニレン基、フルオレニリデン基を示し、bは各々独立して0又は1~4の整数を示し、c、d、e、及びfは、各々独立に0又は1を示し、*は結合位置を示す。)
Figure 0007253215000023
(式中、Rは、各々独立して水素原子若しくはメチル基を示し、Rは、各々独立して直接結合又は炭素原子数1~3のアルキレン基を示し、*は結合位置を示す。)
一般式(10)におけるRは、直接結合であることが好ましい。
Figure 0007253215000024
(式中、Rは、二重結合もしくはカルボニル基を含んでもよい4価の脂肪族基を示し、*は結合位置を示す。)
一般式(11)における、二重結合もしくはカルボニル基を含んでもよい4価の脂肪族基は、二重結合もしくはカルボニル基を含んでもよい炭素原子数3~20の4価の脂肪族基であることが好ましい。具体的には、例えば、下記構造式で表される基が挙げられる。
Figure 0007253215000025
(式中、*は結合位置を示す。) The tetravalent organic group of W in the repeating unit represented by the general formula (6) is a structure represented by the following general formula (8), a structure represented by the following general formula (10), or the following general formula ( It is preferably one or more of the structures represented by 11).
Figure 0007253215000021
(Wherein, V is a direct bond, an oxygen atom, a sulfur atom, a sulfonyl group (—SO 2 —), a carbonyl group (—CO—), an amide group (—NHCO—), an ester group (—OCO—), a carbon an alkylidene group having 1 to 15 atoms, a fluorine-containing alkylidene group having 2 to 15 carbon atoms, a cycloalkylidene group having 5 to 15 carbon atoms, a phenylene group, a fluorenylidene group or a divalent represented by the following general formula (9) represents a group, a represents 0 or 1, and * represents a bonding position.)
Figure 0007253215000022
(wherein R 3 is each independently a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cyclic alkyl group having 5 or 6 carbon atoms, a straight alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, chain or branched alkoxy group, cyclic alkoxy group having 5 or 6 carbon atoms, aryl group having 6 to 8 carbon atoms, aryloxy group having 6 to 8 carbon atoms, aryloxy group having 1 to 6 carbon atoms A linear or branched halogenated alkyl group or a halogen atom, U is a direct bond, an oxygen atom, a sulfur atom, a sulfonyl group ( --SO.sub.2-- ), a carbonyl group (--CO--), an amide group (-NHCO-), an ester group (-OCO-), an alkylidene group having 1 to 15 carbon atoms, a fluorine-containing alkylidene group having 2 to 15 carbon atoms, a cycloalkylidene group having 5 to 15 carbon atoms, a phenylene group, represents a fluorenylidene group, b each independently represents an integer of 0 or 1 to 4, c, d, e, and f each independently represents 0 or 1, and * represents a bonding position.)
Figure 0007253215000023
(In the formula, each R 4 independently represents a hydrogen atom or a methyl group, each R 5 independently represents a direct bond or an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, and * represents a bonding position. )
R5 in general formula (10) is preferably a direct bond.
Figure 0007253215000024
(In the formula, R6 represents a tetravalent aliphatic group which may contain a double bond or a carbonyl group, and * represents the bonding position.)
In the general formula (11), the tetravalent aliphatic group which may contain a double bond or a carbonyl group is a tetravalent aliphatic group having 3 to 20 carbon atoms which may contain a double bond or a carbonyl group. is preferred. Specific examples include groups represented by the following structural formulas.
Figure 0007253215000025
(In the formula, * indicates the bonding position.)

本発明のポリイミドが、一般式(1)で表される繰り返し単位以外の繰り返し単位を有する場合の、一般式(1)で表される繰り返し単位含有量は、ポリイミド全体の15モル%以上含んでいることが好ましく、50モル%以上含んでいることがより好ましく、70モル%以上含んでいることがさらに好ましく、90モル%以上含んでいることが特に好ましい。また、上記一般式(1)の繰り返し単位は、規則的に配列されていてもよいし、ランダムにポリイミド中に存在していてもよい。
一般式(1)で表される繰り返し単位が、その中でも一般式(2)、(3)又は(4)で表される繰り返し単位である場合でも同様なモル%の範囲であり、一般式(2)、(3)又は(4)で表される繰り返し単位から選ばれる2つ以上の繰り返し単位を有する場合はその合計が同様なモル%の範囲である。
When the polyimide of the present invention has a repeating unit other than the repeating unit represented by the general formula (1), the content of the repeating unit represented by the general formula (1) is 15 mol% or more of the total polyimide. The content is preferably 50 mol% or more, more preferably 70 mol% or more, and particularly preferably 90 mol% or more. In addition, the repeating units of the general formula (1) may be arranged regularly, or may be randomly present in the polyimide.
Even when the repeating unit represented by the general formula (1) is a repeating unit represented by the general formula (2), (3) or (4) among them, the range of mol % is the same, and the general formula ( In the case of having two or more repeating units selected from the repeating units represented by 2), (3) or (4), the total is in the same mol% range.

本発明のポリイミドは、熱機械分析により求められるガラス転移温度が、210℃以上 であり、ポリイミド樹脂として求められる耐熱性を十分に有している。このガラス転移温度は、220℃以上であることが好ましく、230℃以上であることがより好ましく、240℃以上であることが特に好ましい。 The polyimide of the present invention has a glass transition temperature of 210° C. or higher as determined by thermomechanical analysis, and has sufficient heat resistance required as a polyimide resin. The glass transition temperature is preferably 220° C. or higher, more preferably 230° C. or higher, and particularly preferably 240° C. or higher.

本発明のポリイミドは、熱重量分析による100℃での重量を基準値とした残渣重量率が95%になる熱分解温度(Td) が、350℃以上であることが好ましい。370℃以上であることがより好ましく、390℃以上であることがさらに好ましく、400℃以上であることが特に好ましい。 The polyimide of the present invention preferably has a thermal decomposition temperature (Td) of 350° C. or higher at which the residual weight percentage becomes 95% based on the weight at 100° C. determined by thermogravimetric analysis. It is more preferably 370° C. or higher, still more preferably 390° C. or higher, and particularly preferably 400° C. or higher.

本発明のポリイミドの製造方法については特に限定されないが、例えば、下記一般式(12)で表されるテトラカルボン酸二無水物と、下記一般式(13)で表されるジアミン化合物の物質量が等モルになるように反応させて、下記一般式(14)で表されるポリイミドの前駆体(ポリアミド酸)を得る工程及びポリイミド前駆体をイミド化する工程を経て製造することができる。

Figure 0007253215000026
(一般式(12)及び一般式(14)中のR及びn並びに、一般式(13)及び一般式(14)中のAは、一般式(1)の定義と同じである。) The method for producing the polyimide of the present invention is not particularly limited. It can be produced through a step of reacting equimolarly to obtain a polyimide precursor (polyamic acid) represented by the following general formula (14) and a step of imidizing the polyimide precursor.
Figure 0007253215000026
(R 1 and n in general formulas (12) and (14) and A in general formulas (13) and (14) are the same as defined in general formula (1).)

その具体例として、上記一般式(12)で表されるテトラカルボン酸二無水物がイソソルビド-ビス(トリメリテートアンハイドライド)(化合物(a))であり、上記一般式(13)で表されるジアミン化合物が1,4-ジアミノシクロヘキサン(化合物(b))である場合の製造方法を下記反応式で示す。化合物(a)と化合物(b)を重合させて、下記繰り返し単位を有するポリイミド前駆体(ポリアミド酸)(化合物(c))を得て、これをイミド化することにより目的物である下記繰り返し単位を有するポリイミド(化合物(d))を得ることが出来る。

Figure 0007253215000027
As a specific example thereof, the tetracarboxylic dianhydride represented by the above general formula (12) is isosorbide-bis(trimellitate anhydride) (compound (a)), and is represented by the above general formula (13). The following reaction formula shows the production method when the diamine compound is 1,4-diaminocyclohexane (compound (b)). The compound (a) and the compound (b) are polymerized to obtain a polyimide precursor (polyamic acid) (compound (c)) having the following repeating unit, which is imidized to obtain the desired repeating unit below It is possible to obtain a polyimide (compound (d)) having
Figure 0007253215000027

一般式(12)で表されるテトラカルボン酸二無水物は、従来公知の方法により製造することができ、その製造方法には限定されない。例えば、下記反応式で表されるように、イソソルビド、イソマンニド、イソイジドといった、ジアンヒドロヘキシトールと、無水トリメリット酸クロライド等の一般式(15)で表される無水トリメリット酸類を反応させることにより製造することができる。

Figure 0007253215000028
(一般式(15)、(12)におけるR及びnは、一般式(1)の定義と同じである。) The tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (12) can be produced by a conventionally known method, and is not limited to the production method. For example, as represented by the following reaction formula, dianhydrohexitol such as isosorbide, isomannide and isoidide are reacted with trimellitic anhydride represented by general formula (15) such as trimellitic anhydride chloride. can be manufactured by
Figure 0007253215000028
(R 1 and n in general formulas (15) and (12) are the same as defined in general formula (1).)

一般式(12)におけるR、nは、一般式(1)の定義と同じであり、好ましい態様も同じである。
一般式(12)で表されるテトラカルボン酸二無水物として、具体的には、例えば、下記式(i)~(iii)で表される化合物が挙げられる。

Figure 0007253215000029
なお、式(i)で表される化合物はイソソルビド-ビス(トリメリテートアンハイドライド)であり、式(ii)で表される化合物はイソイジド-ビス(トリメリテートアンハイドライド)であり、式(iii)で表される化合物はイソマンニド-ビス(トリメリテートアンハイドライド)である。以下、各々、化合物(i)、化合物(ii)、化合物(iii)と称する場合がある。
これらの中でも、式(i)で表される化合物が特に好ましい。
本発明のポリイミドの製造方法において、一般式(12)で表されるテトラカルボン酸二無水物を1種のみを用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 R 1 and n in general formula (12) are the same as defined in general formula (1), and preferred embodiments are also the same.
Specific examples of the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (12) include compounds represented by the following formulas (i) to (iii).
Figure 0007253215000029
The compound represented by formula (i) is isosorbide-bis(trimellitate anhydride), the compound represented by formula (ii) is isoidide-bis(trimellitate anhydride), and the formula ( The compound represented by iii) is isomannide-bis(trimellitate anhydride). Hereinafter, they may be referred to as compound (i), compound (ii), and compound (iii), respectively.
Among these, the compound represented by formula (i) is particularly preferred.
In the method for producing a polyimide of the present invention, the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (12) may be used singly or in combination of two or more.

一般式(13)におけるAは、一般式(1)における定義と同じであり、好ましい態様も同じである。
一般式(13)におけるAが、一般式(5)で表される2価の基である場合のジアミンジアミン化合物としては、具体的には、一般式(5)におけるpが0である場合、例えば、p-フェニレンジアミン(PPD)、m-フェニレンジアミン(MPD)、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、1,4-ジアミノデュレン、1,4-ジアミノ-2-フェニルベンゼン、1,3-ジアミノ-4-フェニルベンゼン、1,3-ジアミノ-5-フェニルベンゼン、5-トリフルオロメチル-1,3-フェニレンジアミン(TFMPD)等のジアミノベンゼン類;1,4-ジアミノナフタレン、1,5-ジアミノナフタレン、2,6-ジアミノナフタレン、2,7-ジアミノナフタレン等のジアミノナフタレン類等が挙げられる。
この中でも、m-フェニレンジアミン(MPD)、2,4-ジアミノトルエン、2,4-ジアミノキシレン、1,3-ジアミノ-4-フェニルベンゼン、1,3-ジアミノ-5-フェニルベンゼン、5-トリフルオロメチル-1,3-フェニレンジアミン(TFMPD)等が好ましく、m-フェニレンジアミン(MPD)、5-トリフルオロメチル-1,3-フェニレンジアミン(TFMPD)がより好ましい。
一般式(5)におけるpが1である場合、例えば、2,2’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジアミノビフェニル、4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’-ジトリフルオロメチル-4,4’-ジアミノビフェニル(2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン;TFDB)等のジアミノビフェニル類;3,3’-ジアミノジフェニルエーテル、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル等のジアミノジフェニルエーテル;3,3’-ジアミノジフェニルスルフィド、3,4’-ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’-ジアミノジフェニルスルフィド等のジアミノジフェニルスルフィド;3,3’-ジアミノジフェニルスルホン、3,4’-ジアミノジフェニルスルホン、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン等のジアミノジフェニルスルホン;3,3’-ジアミノベンゾフェノン、3,4’-ジアミノベンゾフェノン、4,4’-ジアミノベンゾフェノン等のジアミノベンゾフェノン;ビス(3-アミノフェニル)メタン、ビス(4-アミノフェニル)メタン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)プロパン等のビス(アミノフェニル)アルカン;2,2-ビス(3-アミノフェニル)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン、等のビスアミノフェニルヘキサフルオロプロパン;1,1-ビス(4-アミノフェニル)シクロヘキサン等のビス(アミノフェニル)シクロアルカン;4,4’’-ジアミノ-p-ターフェニル、4,4’’-ジアミノ-m-ターフェニル等のジアミノターフェニル類、9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-アミノ-3-フルオロフェニル)フルオレン等のビス(アミノフェニル)フルオレン等が挙げられる。
一般式(13)で表されるジアミン化合物の中でも、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン(TFDB)、5-トリフルオロメチル-1,3-フェニレンジアミン(TFMPD)が好ましい。
A in general formula (13) has the same definition as in general formula (1), and preferred embodiments are also the same.
Specifically, the diaminediamine compound in which A in the general formula (13) is a divalent group represented by the general formula (5), when p in the general formula (5) is 0, For example, p-phenylenediamine (PPD), m-phenylenediamine (MPD), 2,4-diaminotoluene, 2,5-diaminotoluene, 2,4-diaminoxylene, 1,4-diaminodurene, 1,4- Diaminobenzenes such as diamino-2-phenylbenzene, 1,3-diamino-4-phenylbenzene, 1,3-diamino-5-phenylbenzene, 5-trifluoromethyl-1,3-phenylenediamine (TFMPD); diaminonaphthalenes such as 1,4-diaminonaphthalene, 1,5-diaminonaphthalene, 2,6-diaminonaphthalene, and 2,7-diaminonaphthalene;
Among these, m-phenylenediamine (MPD), 2,4-diaminotoluene, 2,4-diaminoxylene, 1,3-diamino-4-phenylbenzene, 1,3-diamino-5-phenylbenzene, 5-tri Fluoromethyl-1,3-phenylenediamine (TFMPD) and the like are preferable, and m-phenylenediamine (MPD) and 5-trifluoromethyl-1,3-phenylenediamine (TFMPD) are more preferable.
When p in the general formula (5) is 1, for example, 2,2′-diaminobiphenyl, 3,3′-diaminobiphenyl, 4,4′-diaminobiphenyl, 2,2′-dimethyl-4,4′ -diaminobiphenyls such as 2,2'-ditrifluoromethyl-4,4'-diaminobiphenyl (2,2'-bis(trifluoromethyl)benzidine;TFDB);3,3'-diaminodiphenyl ether, Diaminodiphenyl ethers such as 3,4'-diaminodiphenyl ether and 4,4'-diaminodiphenyl ether; Diaminodiphenyls such as 3,3'-diaminodiphenyl sulfide, 3,4'-diaminodiphenyl sulfide and 4,4'-diaminodiphenyl sulfide sulfides; diaminodiphenylsulfones such as 3,3′-diaminodiphenylsulfone, 3,4′-diaminodiphenylsulfone and 4,4′-diaminodiphenylsulfone; 3,3′-diaminobenzophenone, 3,4′-diaminobenzophenone, Diaminobenzophenones such as 4,4′-diaminobenzophenone; Bis(aminophenyl)alkanes such as bis(3-aminophenyl)methane, bis(4-aminophenyl)methane and 2,2-bis(4-aminophenyl)propane 2,2-bis(3-aminophenyl)-1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 2,2-bis(4-aminophenyl)-1,1,1,3,3 bis(aminophenyl)cycloalkanes such as 1,1-bis(4-aminophenyl)cyclohexane; 4,4″-diamino-p-terphenyl , 4,4''-diamino-m-terphenyl and other diaminoterphenyls, 9,9-bis(4-aminophenyl)fluorene, 9,9-bis(4-amino-3-fluorophenyl)fluorene, etc. and bis(aminophenyl)fluorene.
Among the diamine compounds represented by the general formula (13), 2,2′-bis(trifluoromethyl)benzidine (TFDB) and 5-trifluoromethyl-1,3-phenylenediamine (TFMPD) are preferred.

一般式(13)におけるAが、炭素原子数1~30の環状の脂肪族基を含む2価の有機基である場合の一般式(13)で表されるジアミン化合物としては、具体的には、例えば、4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、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、ビシクロ[2.2.2]オクタン-1,4-ジアミン、デカヒドロ-1,4-ナフタレンジアミン、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が挙げられる。この中でも、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が好ましい。
一般式(13)で表されるジアミン化合物は1種のみを用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
Specifically, the diamine compound represented by the general formula (13) in which A in the general formula (13) is a divalent organic group containing a cyclic aliphatic group having 1 to 30 carbon atoms is , for example, 4,4′-methylenebis(cyclohexylamine), trans-1,4-diaminocyclohexane, cis-1,4-diaminocyclohexane, 1,4-cyclohexanebis(methylamine), 2,5-bis(amino methyl)bicyclo[2.2.1]heptane, 2,6-bis(aminomethyl)bicyclo[2.2.1]heptane, bicyclo[2.2.2]octane-1,4-diamine, decahydro-1 ,4-naphthalenediamine, 3,8-bis(aminomethyl)tricyclo[5.2.1.0]decane, 1,3-diaminoadamantane, 2,2-bis(4-aminocyclohexyl)propane, 2,2 -bis(4-aminocyclohexyl)hexafluoropropane. Among these, trans-1,4-diaminocyclohexane and cis-1,4-diaminocyclohexane are preferred.
Only one kind of the diamine compound represented by the general formula (13) may be used, or two or more kinds thereof may be used in combination.

本発明のポリイミドが、さらに一般式(6)で表される繰り返し単位を有する場合のポリイミドは、一般式(12)で表されるテトラカルボン酸二無水物に加えて、一般式(12)で表されるテトラカルボン酸二無水物以外のポリイミド用モノマーとして用いられる酸二無水物を使用することによって製造することができる。 In the case where the polyimide of the present invention further has a repeating unit represented by the general formula (6), in addition to the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (12), the general formula (12) It can be produced by using an acid dianhydride used as a polyimide monomer other than the tetracarboxylic dianhydride represented.

一般式(12)で表されるテトラカルボン酸二無水物以外のポリイミド用モノマーとして用いられるテトラカルボン酸二無水物としては、後述する、一般式(16)~(18)で表されるテトラカルボン酸二無水物であることが好ましい。
一般式(16)で表されるテトラカルボン酸二無水物は、下記構造式で表される化合物である。

Figure 0007253215000030
(式中、V及びaは、一般式(8)の定義と同じである。)
このようなテトラカルボン酸二無水物として、具体的には、aが0である場合、ピロメリット酸二無水物である。aが1である場合、具体的には、例えば、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、4,4’-オキシジフタル酸無水物、3,3’,4,4’-ジフェニルスルフィドテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ビス(フタル酸)二無水物、1,4-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシ)ベンゼン二無水物、1,3-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシ)ベンゼン二無水物、4,4’-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシ)ビフェニル二無水物、4,4’-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシ)-3,3’-ジメチルビフェニル二無水物、ビス[4-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル]エーテル二無水物、ビス[4-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル]スルホン二無水物、2,2-ビス[4-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル]プロパン二無水物、2,2-ビス[4-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン二無水物、1,1-ビス[4-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル]シクロヘキサン二無水物、1,1-ビス[4-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル]シクロデカン二無水物、1,1-ビス[4-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル]-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン二無水物、9,9-ビス[4-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)-3-メチルフェニル]フルオレン二無水物、ハイドロキノン-ビス(トリメリテートアンハイドライド)、レゾルシノール-ビス(トリメリテートアンハイドライド)、1,5-ジヒドロキシナフタレン-ビス(トリメリテートアンハイドライド)、2,6-ジヒドロキシナフタレン-ビス(トリメリテートアンハイドライド)、2,7-ジヒドロキシナフタレン-ビス(トリメリテートアンハイドライド)、4,4’-ジヒドロキシビフェニル-ビス(トリメリテートアンハイドライド)、4,4’-ジヒドロキシ-3,3’-ジメチルビフェニル-ビス(トリメリテートアンハイドライド)、4,4’-ジヒドロキシ-3,3’,5,5’-テトラメチルビフェニル-ビス(トリメリテートアンハイドライド)、4,4’-ジヒドロキシ-2,2’,3,3’,5,5’-ヘキサメチルビフェニル-ビス(トリメリテートアンハイドライド)、4,4’-ジヒドロキシジフェニルエーテル-ビス(トリメリテートアンハイドライド)、4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルフィド-ビス(トリメリテートアンハイドライド)、4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホン-ビス(トリメリテートアンハイドライド)、4,4’-ジヒドロキシベンゾフェノン-ビス(トリメリテートアンハイドライド)、1,1’-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エタン-ビス(トリメリテートアンハイドライド)、2,2’-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン-ビス(トリメリテートアンハイドライド)、2,2’-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン-ビス(トリメリテートアンハイドライド)、2,2’-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン-ビス(トリメリテートアンハイドライド)、1,1’-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン-ビス(トリメリテートアンハイドライド)、1,1’-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン-ビス(トリメリテートアンハイドライド)、1,1’-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロデカン-ビス(トリメリテートアンハイドライド)、9,9’-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)フルオレン-ビス(トリメリテートアンハイドライド)が挙げられる。 As the tetracarboxylic dianhydride used as a polyimide monomer other than the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (12), tetracarboxylic acid represented by the general formulas (16) to (18) described later An acid dianhydride is preferred.
The tetracarboxylic dianhydride represented by general formula (16) is a compound represented by the following structural formula.
Figure 0007253215000030
(Wherein, V and a are the same as defined in general formula (8).)
Specifically, such a tetracarboxylic dianhydride is pyromellitic dianhydride when a is 0. When a is 1, specifically, for example, 3,3′,4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 4,4′-oxydiphthalic anhydride, 3,3′,4,4 '-diphenyl sulfide tetracarboxylic dianhydride, 3,3',4,4'-diphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride, 3,3',4,4'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 4, 4'-(Hexafluoroisopropylidene)bis(phthalic acid) dianhydride, 1,4-bis(3,4-dicarboxyphenoxy)benzene dianhydride, 1,3-bis(3,4-dicarboxyphenoxy ) benzene dianhydride, 4,4′-bis(3,4-dicarboxyphenoxy)biphenyl dianhydride, 4,4′-bis(3,4-dicarboxyphenoxy)-3,3′-dimethylbiphenyl dianhydride anhydride, bis[4-(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl]ether dianhydride, bis[4-(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl]sulfone dianhydride, 2,2-bis[4 -(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl]propane dianhydride, 2,2-bis[4-(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl]hexafluoropropane dianhydride, 1,1-bis[4 -(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl]cyclohexane dianhydride, 1,1-bis[4-(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl]cyclodecane dianhydride, 1,1-bis[4-( 3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl]-3,3,5-trimethylcyclohexane dianhydride, 9,9-bis[4-(3,4-dicarboxyphenoxy)-3-methylphenyl]fluorene dianhydride , hydroquinone-bis (trimellitate anhydride), resorcinol-bis (trimellitate anhydride), 1,5-dihydroxynaphthalene-bis (trimellitate anhydride), 2,6-dihydroxynaphthalene-bis (trimellitate anhydride) tate anhydride), 2,7-dihydroxynaphthalene-bis (trimellitate anhydride), 4,4'-dihydroxybiphenyl-bis (trimellitate anhydride), 4,4'-dihydroxy-3,3'- Dimethylbiphenyl-bis(trimellitate anhydride), 4,4′-dihydroxy-3,3′,5,5′-tetramethylbiphenyl-bis(trimellitate anhydride), 4,4′-dihydroxy-2 ,2′,3,3′,5,5′-hexamethylbiphenyl-bis(trimellitate anhydride), 4,4′-dihydroxydiphenyl ether-bis(trimellitate anhydride), 4,4′-dihydroxy Diphenylsulfide-bis(trimellitate anhydride), 4,4'-dihydroxydiphenylsulfone-bis(trimellitate anhydride), 4,4'-dihydroxybenzophenone-bis(trimellitate anhydride), 1,1 '-bis(4-hydroxyphenyl)ethane-bis(trimellitate anhydride), 2,2'-bis(4-hydroxyphenyl)propane-bis(trimellitate anhydride), 2,2'-bis( 4-hydroxy-3-methylphenyl)propane-bis(trimellitate anhydride), 2,2′-bis(4-hydroxyphenyl)hexafluoropropane-bis(trimellitate anhydride), 1,1′- bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexane-bis(trimellitate anhydride), 1,1′-bis(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexane-bis(trimellitate anhydride), 1 , 1′-bis(4-hydroxyphenyl)cyclodecane-bis(trimellitate anhydride), 9,9′-bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)fluorene-bis(trimellitate anhydride). be done.

一般式(17)で表されるテトラカルボン酸二無水物は、下記構造式で表される化合物である。

Figure 0007253215000031
(式中、R4、は、一般式(10)の定義と同じである。)
一般式(17)で表されるテトラカルボン酸二無水物として、Rが直接結合である場合、具体的には、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、1,3-ジメチルシクロブタン-1,2,3,4-テトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4-テトラメチルシクロブタン-1,2,3,4-テトラカルボン酸二無水物が挙げられる。また、Rの一方が直接結合で、他方が炭素原子数1~3のアルキレン基である場合は、具体的には、例えば、シクロペンタン-1,2,3,4-テトラカルボン酸二無水物、シクロヘキサン-1,2,3,4-テトラカルボン酸二無水物が挙げられる。また、Rが炭素原子数1~3のアルキレン基である場合、具体的には、例えば、シクロヘキサン-1,2,4,5-テトラカルボン酸二無水物が挙げられる。
この中でも、Rが直接結合である、シクロブタン-1,2,3,4-テトラカルボン酸二無水物、1,3-ジメチルシクロブタン-1,2,3,4-テトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4-テトラメチルシクロブタン-1,2,3,4-テトラカルボン酸二無水物が好ましい。 The tetracarboxylic dianhydride represented by general formula (17) is a compound represented by the following structural formula.
Figure 0007253215000031
(Wherein, R 4 and R 5 are the same as defined in general formula (10).)
Specific examples of the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (17) when R 5 is a direct bond include cyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, 1,3-dimethylcyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-tetramethylcyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride be done. Further, when one of R 5 is a direct bond and the other is an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, specifically, for example, cyclopentane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride and cyclohexane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride. Further, when R 5 is an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, specific examples thereof include cyclohexane-1,2,4,5-tetracarboxylic dianhydride.
Among these, cyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, 1,3-dimethylcyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, wherein R 5 is a direct bond, 1,2,3,4-Tetramethylcyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride is preferred.

一般式(18)で表されるテトラカルボン酸二無水物は、下記構造式で表される化合物である。

Figure 0007253215000032
(式中、Rは、一般式(11)の定義と同じである。)
一般式(18)で表されるテトラカルボン酸二無水物として、具体的には、例えば、下記構造式で表される化合物が挙げられ、かかる態様が好ましい。
Figure 0007253215000033
The tetracarboxylic dianhydride represented by general formula (18) is a compound represented by the following structural formula.
Figure 0007253215000032
(Wherein, R 6 has the same definition as in general formula (11).)
Specific examples of the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (18) include compounds represented by the following structural formulas, and such an embodiment is preferred.
Figure 0007253215000033

一般式(12)で表されるテトラカルボン酸二無水物以外のポリイミド用モノマーとして用いられるテトラカルボン酸二無水物は1種のみ用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 Only one kind of tetracarboxylic dianhydride used as a polyimide monomer other than the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (12) may be used, or two or more kinds thereof may be used in combination.

本発明のポリイミドの別の態様は、下記一般式(1)で表される繰り返し単位を有し、熱重量分析による100℃での重量を基準値とした残渣重量率が95%になる熱分解温度(Td)が、350℃以上のものである。

Figure 0007253215000034
(式中、Rは、各々独立して炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基、炭素原子数5又は6の環状のアルキル基、炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のアルコキシ基、炭素原子数5又は6の環状のアルコキシ基、炭素原子数6~8のアリール基、炭素原子数6~8のアリールオキシ基、炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のハロゲン化アルキル基、又はハロゲン原子を示し、nは、各々独立して0又は1~3の整数を示し、Aは、2価の有機基を示す。) Another aspect of the polyimide of the present invention has a repeating unit represented by the following general formula (1), and is pyrolyzed to a residue weight rate of 95% based on the weight at 100 ° C. by thermogravimetric analysis The temperature (Td) is 350° C. or higher.
Figure 0007253215000034
(wherein R 1 is each independently a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cyclic alkyl group having 5 or 6 carbon atoms, a straight alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, chain or branched alkoxy group, cyclic alkoxy group having 5 or 6 carbon atoms, aryl group having 6 to 8 carbon atoms, aryloxy group having 6 to 8 carbon atoms, aryloxy group having 1 to 6 carbon atoms represents a linear or branched halogenated alkyl group or a halogen atom, each n independently represents an integer of 0 or 1 to 3, and A represents a divalent organic group.)

本発明のポリイミドは、下記一般式(2)~(4)で表される繰り返し単位から選択される1つ以上の繰り返し単位を有することが好ましい。

Figure 0007253215000035
Figure 0007253215000036
Figure 0007253215000037
(一般式(2)~(4)中、R、n、Aは、一般式(1)の定義と同じである。)
この中でも一般式(2)で表される繰り返し単位を有することが特に好ましい。
一般式(2)~(4)で表される繰り返し単位から選ばれる2つ以上の繰り返し単位を有する場合として、例えば、一般式(2)及び一般式(3)で表される繰り返し単位を有する場合、一般式(2)及び一般式(4)で表される繰り返し単位を有する場合、一般式(3)及び一般式(4)で表される繰り返し単位を有する場合、一般式(2)、一般式(3)及び一般式(4)で表される繰り返し単位を有する場合が挙げられる。
この中でも、一般式(2)及び一般式(4)で表される繰り返し単位を有する場合に得られるポリイミドが、光透過性に優れる観点及び複屈折(Δn)の低下の観点から好ましい。この時の一般式(2)で表される繰り返し単位と一般式(4)で表される繰り返し単位とのモル比率は、(2):(4)=99:1~50:50の範囲が好ましく、(2):(4)=90:10~60:40の範囲がより好ましく、(2):(4)=80:20~60:40の範囲がさらに好ましい。 The polyimide of the present invention preferably has one or more repeating units selected from repeating units represented by the following general formulas (2) to (4).
Figure 0007253215000035
Figure 0007253215000036
Figure 0007253215000037
(In general formulas (2) to (4), R 1 , n, and A are the same as defined in general formula (1).)
Among these, it is particularly preferable to have a repeating unit represented by the general formula (2).
In the case of having two or more repeating units selected from repeating units represented by general formulas (2) to (4), for example, having repeating units represented by general formulas (2) and (3) When having repeating units represented by general formulas (2) and (4), when having repeating units represented by general formulas (3) and (4), general formula (2), A case of having a repeating unit represented by general formula (3) or general formula (4) is included.
Among these, polyimides obtained when having repeating units represented by general formulas (2) and (4) are preferable from the viewpoint of excellent light transmittance and reduction in birefringence (Δn). At this time, the molar ratio of the repeating unit represented by the general formula (2) and the repeating unit represented by the general formula (4) is in the range of (2):(4) = 99:1 to 50:50. The range of (2):(4)=90:10 to 60:40 is more preferred, and the range of (2):(4)=80:20 to 60:40 is even more preferred.

一般式(1)~(4)におけるRは、各々独立して炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基、炭素原子数5又は6の環状のアルキル基、炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のアルコキシ基、炭素原子数5又は6の環状のアルコキシ基、炭素原子数6~8のアリール基、炭素原子数6~8のアリールオキシ基、炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のハロゲン化アルキル基、又はハロゲン原子を示す。
中でも、炭素原子数1~4の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基、炭素原子数1~4の直鎖状又は分岐鎖状のハロゲン化アルキル基、又はハロゲン原子が好ましく、炭素原子数1~4の直鎖状又は分岐鎖状のハロゲン化アルキル基、又はハロゲン原子がより好ましく、トリフルオロメチル基又はフッ素原子が特に好ましい。
R 1 in general formulas (1) to (4) is each independently a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cyclic alkyl group having 5 or 6 carbon atoms, a carbon atom linear or branched alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, cyclic alkoxy group having 5 or 6 carbon atoms, aryl group having 6 to 8 carbon atoms, aryloxy group having 6 to 8 carbon atoms, carbon It represents a linear or branched halogenated alkyl group having 1 to 6 atoms, or a halogen atom.
Among them, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a linear or branched halogenated alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a halogen atom is preferable, and 1 carbon atom A linear or branched halogenated alkyl group of ∼4 or a halogen atom is more preferable, and a trifluoromethyl group or a fluorine atom is particularly preferable.

一般式(1)~(4)におけるnは、各々独立して0又は1~3の整数を示す。中でも、0、1又は2が好ましく、0又は1がより好ましく、0が特に好ましい。 n in general formulas (1) to (4) each independently represents an integer of 0 or 1 to 3. Among them, 0, 1 or 2 is preferable, 0 or 1 is more preferable, and 0 is particularly preferable.

一般式(1)~(4)におけるAは、2価の有機基を示す。好ましくは、芳香環を含む2価の有機基、又は直鎖状、分岐鎖状若しくは環状の脂肪族基を含む2価の有機基である。 A in the general formulas (1) to (4) represents a divalent organic group. A divalent organic group containing an aromatic ring or a divalent organic group containing a linear, branched or cyclic aliphatic group is preferred.

前記芳香環を含む2価の有機基としては、炭素原子数6~8の芳香環を含む2価の有機基であることが好ましい。
前記芳香環を含む2価の有機基としては、下記一般式(5)で表される2価の基である態様がより好ましい。

Figure 0007253215000038
(式中、Rは、各々独立して炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状アルキル基、炭素原子数5又は6の環状アルキル基、炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のアルコキシ基、炭素原子数5又は6の環状のアルコキシ基、炭素原子数6~8のアリール基、炭素原子数6~8のアリールオキシ基、炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のハロゲン化アルキル基、又はハロゲン原子を示し、mは、各々独立して0又は1~4の整数を示し、p、q及びrは、0又は1を示し、Xは、直接結合、酸素原子、硫黄原子、スルホニル基(-SO-)、カルボニル基(-CO-)、アミド基(-NHCO-)、エステル基(-OCO-)、炭素原子数1~15のアルキリデン基、炭素原子数2~15のフッ素含有アルキリデン基、炭素原子数5~15のシクロアルキリデン基、フェニレン基又はフルオレニリデン基を示し、*は、各々結合位置を示す。) The divalent organic group containing an aromatic ring is preferably a divalent organic group containing an aromatic ring having 6 to 8 carbon atoms.
More preferably, the divalent organic group containing the aromatic ring is a divalent group represented by the following general formula (5).
Figure 0007253215000038
(wherein R 2 is each independently a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cyclic alkyl group having 5 or 6 carbon atoms, a linear alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a branched alkoxy group, a cyclic alkoxy group having 5 or 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 8 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 8 carbon atoms, or a straight chain having 1 to 6 carbon atoms represents a branched or branched halogenated alkyl group or a halogen atom, m each independently represents an integer of 0 or 1 to 4, p, q and r represent 0 or 1, X is direct bond, oxygen atom, sulfur atom, sulfonyl group (--SO 2 --), carbonyl group (--CO--), amide group (--NHCO--), ester group (--OCO--), alkylidene having 1 to 15 carbon atoms group, a fluorine-containing alkylidene group having 2 to 15 carbon atoms, a cycloalkylidene group having 5 to 15 carbon atoms, a phenylene group or a fluorenylidene group, and * indicates a bonding position.)

上記一般式(5)におけるRは、各々独立して炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状アルキル基、炭素原子数5又は6の環状アルキル基、炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のアルコキシ基、炭素原子数5又は6の環状のアルコキシ基、炭素原子数6~8のアリール基、炭素原子数6~8のアリールオキシ基、炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のハロゲン化アルキル基、又はハロゲン原子を示す。
中でも、炭素原子数1~4の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基、炭素原子数1~4の直鎖状又は分岐鎖状のハロゲン化アルキル基、又はハロゲン原子が好ましく、炭素原子数1~4の直鎖状又は分岐鎖状のハロゲン化アルキル基、又はハロゲン原子がより好ましく、炭素原子数1~4の直鎖状又は分岐鎖状のハロゲン化アルキル基がさらに好ましく、トリフルオロメチル基が特に好ましい。
一般式(5)におけるRがトリフルオロメチル基等のハロゲン化アルキル基であると、ジアミン化合物に由来する部位とテトラカルボン酸二無水物のトリメリット酸に由来する部位が基底状態において形成する電子状態の電荷移動性が低下し、光吸収端が可視域から紫外域に移動するため、可視域における高い光透過性を有する他、低い屈折率、小さい誘電率、並びに小さい誘電正接を有するポリイミドが得られることから好ましい。ここで、光吸収端とは、ポリイミド薄膜の紫外・可視光透過率のスペクトルにおいて、吸光度が急峻に上昇する波長を指す。
一般式(5)におけるmは、各々独立して0又は1~4の整数を示し、0、1又は2であることが好ましく、0又は1であることがより好ましい。
一般式(5)におけるpは、0又は1を示し、1が好ましい。一般式(5)におけるpが0である場合は、一般式(5)における左側の芳香環に2つの結合位置が存在することになる。かかる場合一般式(5)は、下記一般式(5’)のように表される。

Figure 0007253215000039
(式中、R、m、qは一般式(5)の定義と同じである。)
一般式(5)におけるq、rは、各々独立して0又は1示し、0が好ましい。
一般式(5)におけるp及びqが0である場合(一般式(5’)におけるqが0である場合)、すなわち式中の芳香環がベンゼン環である場合に、*で表される2つの結合位置がベンゼン環のパラ位又はメタ位の位置関係にあることが好ましい。その中でも、メタ位の位置関係にあると、m-フェニレン結合の屈曲した構造を有することから、ジアミン化合物に由来する部位の電子供与性が低下し、かつポリイミドの分子間の凝集を阻害して、電荷移動性の光吸収が短波長化するために、可視域における高い光透過性を有する他、低い屈折率を有するポリイミドが得られることから好ましい。
一般式(5)におけるXは、直接結合、酸素原子、硫黄原子、スルホニル基(-SO-)、カルボニル基(-CO-)、アミド基(-NHCO-)、エステル基(-OCO-)、炭素原子数1~15のアルキリデン基、炭素原子数2~15のフッ素含有アルキリデン基、炭素原子数5~15のシクロアルキリデン基、フェニレン基又はフルオレニリデン基を示す。中でも、直接結合、酸素原子、硫黄原子、スルホニル基(-SO-)、カルボニル基(-CO-)、アミド基(-NHCO-)、エステル基(-OCO-)、炭素原子数1~12のアルキリデン基、炭素原子数2~12のフッ素含有アルキリデン基、炭素原子数5~12のシクロアルキリデン基、フェニルエチリデン基又はフルオレニリデン基が好ましく、直接結合、酸素原子、硫黄原子、スルホニル基(-SO-)、カルボニル基(-CO-)、アミド基(-NHCO-)、エステル基(-OCO-)、炭素原子数1~8のアルキリデン基、炭素原子数2~8のフッ素含有アルキリデン基、炭素原子数6~12のシクロアルキリデン基、フェニルエチリデン基又はフルオレニリデン基がより好ましく、直接結合、酸素原子、硫黄原子、スルホニル基(-SO-)、アミド基(-NHCO-)、エステル基(-OCO-)、炭素原子数1~4のアルキリデン基、炭素原子数2~4のフッ素含有アルキリデン基、炭素原子数6~9のシクロアルキリデン基又はフルオレニリデン基が特に好ましい。なお、アミド基(-NHCO-)やエステル基(-OCO-)の結合位置は限定されず、例えば、アミド基は「-CONH-」も含む。
前記、炭素原子数5~15のシクロアルキリデン基は、分岐鎖としてのアルキル基を含んでいてもよい。シクロアルキリデン基としては、具体的には、例えば、シクロペンチリデン基(炭素原子数5)、シクロヘキシリデン基(炭素原子数6)、3-メチルシクロヘキシリデン基(炭素原子数7)、4-メチルシクロヘキシリデン基(炭素原子数7)、3,3,5-トリメチルシクロヘキシリデン基(炭素原子数9)、シクロヘプチリデン基(炭素原子数7)、シクロドデカニリデン基(炭素原子数12)等が挙げられる。 R 2 in the above general formula (5) is each independently a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cyclic alkyl group having 5 or 6 carbon atoms, or a linear or branched alkoxy group, cyclic alkoxy group having 5 or 6 carbon atoms, aryl group having 6 to 8 carbon atoms, aryloxy group having 6 to 8 carbon atoms, 1 to 6 carbon atoms represents a straight-chain or branched-chain halogenated alkyl group or a halogen atom.
Among them, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a linear or branched halogenated alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a halogen atom is preferable, and 1 carbon atom ~ 4 linear or branched halogenated alkyl group, or more preferably a halogen atom, more preferably a linear or branched halogenated alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, trifluoromethyl group is particularly preferred.
When R 2 in the general formula (5) is a halogenated alkyl group such as a trifluoromethyl group, a site derived from a diamine compound and a site derived from trimellitic acid of a tetracarboxylic dianhydride are formed in the ground state. Polyimide with low refractive index, small dielectric constant, and small dielectric loss tangent, in addition to high optical transparency in the visible region, because the charge mobility of the electronic state is reduced and the light absorption edge moves from the visible region to the ultraviolet region. is obtained. Here, the light absorption edge refers to the wavelength at which the absorbance sharply rises in the ultraviolet/visible light transmittance spectrum of the polyimide thin film.
Each m in the general formula (5) independently represents an integer of 0 or 1 to 4, preferably 0, 1 or 2, more preferably 0 or 1.
p in the general formula (5) represents 0 or 1, preferably 1; When p in general formula (5) is 0, there are two bonding positions on the left aromatic ring in general formula (5). In such a case, general formula (5) is expressed as general formula (5') below.
Figure 0007253215000039
(In the formula, R 2 , m, and q are the same as defined in general formula (5).)
q and r in general formula (5) each independently represent 0 or 1, with 0 being preferred.
When p and q in general formula (5) are 0 (when q in general formula (5′) is 0), i.e., when the aromatic ring in the formula is a benzene ring, 2 represented by * It is preferable that the two bonding positions are in the para-position or meta-position relationship of the benzene ring. Among them, when it is in a meta-positional relationship, since it has a bent structure of m-phenylene bond, the electron donating property of the site derived from the diamine compound is reduced, and the aggregation between polyimide molecules is inhibited. In addition to having high light transmittance in the visible region, polyimide having a low refractive index can be obtained because the wavelength of light absorbed by charge transfer is shortened.
X in the general formula (5) is a direct bond, an oxygen atom, a sulfur atom, a sulfonyl group ( --SO.sub.2-- ), a carbonyl group (--CO--), an amide group (--NHCO--), an ester group (--OCO--). , an alkylidene group having 1 to 15 carbon atoms, a fluorine-containing alkylidene group having 2 to 15 carbon atoms, a cycloalkylidene group having 5 to 15 carbon atoms, a phenylene group or a fluorenylidene group. Among them, a direct bond, an oxygen atom, a sulfur atom, a sulfonyl group ( --SO.sub.2-- ), a carbonyl group (--CO--), an amide group (--NHCO--), an ester group (--OCO--), and 1 to 12 carbon atoms. alkylidene group, fluorine-containing alkylidene group having 2 to 12 carbon atoms, cycloalkylidene group having 5 to 12 carbon atoms, phenylethylidene group or fluorenylidene group are preferable, direct bond, oxygen atom, sulfur atom, sulfonyl group (-SO 2- ), a carbonyl group (-CO-), an amide group (-NHCO-), an ester group (-OCO-), an alkylidene group having 1 to 8 carbon atoms, a fluorine-containing alkylidene group having 2 to 8 carbon atoms, A cycloalkylidene group having 6 to 12 carbon atoms, a phenylethylidene group or a fluorenylidene group is more preferable, and a direct bond, an oxygen atom, a sulfur atom, a sulfonyl group (—SO 2 —), an amide group (—NHCO—), an ester group ( —OCO—), an alkylidene group having 1 to 4 carbon atoms, a fluorine-containing alkylidene group having 2 to 4 carbon atoms, a cycloalkylidene group having 6 to 9 carbon atoms, or a fluorenylidene group are particularly preferred. The bonding positions of the amide group (--NHCO--) and the ester group (--OCO--) are not limited, and for example, the amide group includes "--CONH--".
The cycloalkylidene group having 5 to 15 carbon atoms may contain an alkyl group as a branched chain. Specific examples of the cycloalkylidene group include, for example, a cyclopentylidene group (having 5 carbon atoms), a cyclohexylidene group (having 6 carbon atoms), a 3-methylcyclohexylidene group (having 7 carbon atoms), 4 -methylcyclohexylidene group (7 carbon atoms), 3,3,5-trimethylcyclohexylidene group (9 carbon atoms), cycloheptylidene group (7 carbon atoms), cyclododecanylidene group (carbon number of atoms 12) and the like.

前記直鎖状、分岐鎖状若しくは環状の脂肪族基を含む2価の有機基としては、炭素原子数1~30の直鎖状又は分岐鎖状の脂肪族基若しくは炭素原子数4~30の環状の脂肪族基を含む2価の有機基であることが好ましい。また、炭素原子数2~20の直鎖状又は分岐鎖状の2価の脂肪族基若しくは炭素原子数4~20の環状の2価の脂肪族基を含む炭化水素基であることがより好ましく、かかる炭化水素基にはフッ素原子などのハロゲン原子を含んでいてもよい。炭素原子数2~20の直鎖状又は分岐鎖状の2価の脂肪族飽和炭化水素基若しくは炭素原子数4~20の環状の2価の脂肪族飽和炭化水素基であることがさらに好ましく、炭素原子数6~20の直鎖状又は分岐鎖状の2価の脂肪族炭化水素基若しくは炭素原子数6~20の環状の2価の脂肪族炭化水素基が特に好ましく、かかる脂肪族炭化水素基にはフッ素などのハロゲン原子を含んでいてもよい。
前記直鎖状、分岐鎖状若しくは環状の脂肪族基を含む2価の有機基として、具体的には、例えば、メチレン基、1,2-エチレン基、1,3-プロピレン基、1,4-テトラメチレン基、1,5-ペンタメチレン基、1,6-ヘキサメチレン基、1,7-ヘプタメチレン基、1,8-オクタメチレン基、1,9-ノナメチレン基、ビス(1,4-シクロヘキシレン)メチレン基、トランス-1,4-シクロヘキサン-ジイル基、シス-1,4-シクロヘキサン-ジイル基、シクロヘキサン-1,4-ビスメチレン基、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2,5-ビスメチレン基、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2,6-ビスメチレン基、ビシクロ[2.2.2]オクタン-1,4-ジイル基、デカヒドロナフタレン-1,4-ジイル基、トリシクロ[5.2.1.0]デカン-3,8-ビスメチレン基、アダマンタン-1,3-ジイル基、イソプロピリデンジシクロヘキサン-4,4’-ジイル基、ヘキサフルオロイソプロピリデンジシクロヘキサン-4,4’-ジイル基などが挙げられる。
この中でも、脂環式骨格を有する、トランス-1,4-シクロヘキサン-ジイル基、シス-1,4-シクロヘキサン-ジイル基、シクロヘキサン-1,4-ビスメチレン基、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2,5-ビスメチレン基、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2,6-ビスメチレン基、ビシクロ[2.2.2]オクタン-1,4-ジイル基、デカヒドロナフタレン-1,4-ジイル基、トリシクロ[5.2.1.0]デカン-3,8-ビスメチレン基、アダマンタン-1,3-ジイル基、イソプロピリデンジシクロヘキサン-4,4’-ジイル基、ヘキサフルオロイソプロピリデンジシクロヘキサン-4,4’-ジイル基などは、ポリイミドにおけるジアミン化合物に由来する部位とテトラカルボン酸二無水物のトリメリット酸に由来する部位が基底状態において形成する電子状態の電荷移動性が低下し、光吸収端が可視域から紫外域に移動するために、可視域における高い光透過性を有する他、低い屈折率を有するポリイミドが得られることから好ましい。この中でも、トランス-1,4-シクロヘキサン-ジイル基、シス-1,4-シクロヘキサン-ジイル基がより好ましい。
The divalent organic group containing a linear, branched or cyclic aliphatic group includes a linear or branched aliphatic group having 1 to 30 carbon atoms or an aliphatic group having 4 to 30 carbon atoms. A divalent organic group containing a cyclic aliphatic group is preferred. More preferably, it is a hydrocarbon group containing a linear or branched divalent aliphatic group having 2 to 20 carbon atoms or a cyclic divalent aliphatic group having 4 to 20 carbon atoms. , such hydrocarbon groups may contain halogen atoms such as fluorine atoms. It is more preferably a linear or branched divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms or a cyclic divalent aliphatic saturated hydrocarbon group having 4 to 20 carbon atoms, A linear or branched divalent aliphatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms or a cyclic divalent aliphatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms is particularly preferred, and such an aliphatic hydrocarbon The group may contain a halogen atom such as fluorine.
Specific examples of the divalent organic group containing a linear, branched or cyclic aliphatic group include a methylene group, a 1,2-ethylene group, a 1,3-propylene group, a 1,4 -tetramethylene group, 1,5-pentamethylene group, 1,6-hexamethylene group, 1,7-heptamethylene group, 1,8-octamethylene group, 1,9-nonamethylene group, bis(1,4- cyclohexylene)methylene group, trans-1,4-cyclohexane-diyl group, cis-1,4-cyclohexane-diyl group, cyclohexane-1,4-bismethylene group, bicyclo[2.2.1]heptane-2,5 -bismethylene group, bicyclo[2.2.1]heptane-2,6-bismethylene group, bicyclo[2.2.2]octane-1,4-diyl group, decahydronaphthalene-1,4-diyl group, tricyclo [5.2.1.0] Decane-3,8-bismethylene group, adamantane-1,3-diyl group, isopropylidenedicyclohexane-4,4′-diyl group, hexafluoroisopropylidenedicyclohexane-4,4 '-diyl group and the like.
Among them, trans-1,4-cyclohexane-diyl group, cis-1,4-cyclohexane-diyl group, cyclohexane-1,4-bismethylene group, bicyclo[2.2.1]heptane, having an alicyclic skeleton -2,5-bismethylene group, bicyclo[2.2.1]heptane-2,6-bismethylene group, bicyclo[2.2.2]octane-1,4-diyl group, decahydronaphthalene-1,4- diyl group, tricyclo[5.2.1.0]decane-3,8-bismethylene group, adamantane-1,3-diyl group, isopropylidenedicyclohexane-4,4'-diyl group, hexafluoroisopropylidenedicyclohexane -4,4'-diyl group and the like, the charge mobility of the electronic state formed in the ground state by the site derived from the diamine compound in the polyimide and the site derived from trimellitic acid in the tetracarboxylic dianhydride is reduced, Since the light absorption edge shifts from the visible region to the ultraviolet region, polyimide having high optical transparency in the visible region and a low refractive index can be obtained. Among these, a trans-1,4-cyclohexane-diyl group and a cis-1,4-cyclohexane-diyl group are more preferable.

本発明のポリイミドは、上記一般式(1)で表される繰り返し単位を含有していれば、本発明の効果を損なわない限り、その他の骨格を有していてもよい。
例えば、下記一般式(6)で表される繰り返し単位を有してもよい。

Figure 0007253215000040
(式中、Wは4価の有機基(但し、下記一般式(7)で表される4価の基を除く)を示し、Aは一般式(1)の定義と同じである。)
Figure 0007253215000041
(式中、R及びnは一般式(1)の定義と同じであり、*は結合位置を示す。) As long as the polyimide of the present invention contains the repeating unit represented by the general formula (1), it may have other skeletons as long as the effect of the present invention is not impaired.
For example, it may have a repeating unit represented by the following general formula (6).
Figure 0007253215000040
(Wherein, W represents a tetravalent organic group (excluding the tetravalent group represented by the following general formula (7)), and A has the same definition as in general formula (1).)
Figure 0007253215000041
(Wherein, R 1 and n are the same as defined in general formula (1), and * indicates the bonding position.)

一般式(6)で表される繰り返し単位におけるWの4価の有機基は、下記一般式(8)で表される構造、下記一般式(10)で表される構造、又は下記一般式(11)で表される構造の何れか1つ以上であることが好ましい。

Figure 0007253215000042
(式中、Vは、直接結合、酸素原子、硫黄原子、スルホニル基(-SO-)、カルボニル基(-CO-)、アミド基(-NHCO-)、エステル基(-OCO-)、炭素原子数1~15のアルキリデン基、炭素原子数2~15のフッ素含有アルキリデン基、炭素原子数5~15のシクロアルキリデン基、フェニレン基、フルオレニリデン基又は下記一般式(9)で表される2価の基を示し、aは0又は1を示し、*は結合位置を示す。)
Figure 0007253215000043
(式中、Rは、各々独立して炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基、炭素原子数5又は6の環状のアルキル基、炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のアルコキシ基、炭素原子数5又は6の環状のアルコキシ基、炭素原子数6~8のアリール基、炭素原子数6~8のアリールオキシ基、炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のハロゲン化アルキル基、又はハロゲン原子を示し、Uは、直接結合、酸素原子、硫黄原子、スルホニル基(-SO-)、カルボニル基(-CO-)、アミド基(-NHCO-)、エステル基(-OCO-)、炭素原子数1~15のアルキリデン基、炭素原子数2~15のフッ素含有アルキリデン基、炭素原子数5~15のシクロアルキリデン基、フェニレン基、フルオレニリデン基を示し、bは各々独立して0又は1~4の整数を示し、c、d、e、及びfは、各々独立に0又は1を示し、*は結合位置を示す。)
Figure 0007253215000044
(式中、Rは、各々独立して水素原子若しくはメチル基を示し、Rは、各々独立して直接結合又は炭素原子数1~3のアルキレン基を示し、*は結合位置を示す。)
一般式(10)におけるRは、直接結合であることが好ましい。
Figure 0007253215000045
(式中、Rは、二重結合もしくはカルボニル基を含んでもよい4価の脂肪族基を示し、*は結合位置を示す。)
一般式(11)における、二重結合もしくはカルボニル基を含んでもよい4価の脂肪族基は、二重結合もしくはカルボニル基を含んでもよい炭素原子数3~20の4価の脂肪族基であることが好ましい。具体的には、例えば、下記構造式で表される基が挙げられる。
Figure 0007253215000046
(式中、*は結合位置を示す。) The tetravalent organic group of W in the repeating unit represented by the general formula (6) is a structure represented by the following general formula (8), a structure represented by the following general formula (10), or the following general formula ( It is preferably one or more of the structures represented by 11).
Figure 0007253215000042
(Wherein, V is a direct bond, an oxygen atom, a sulfur atom, a sulfonyl group (—SO 2 —), a carbonyl group (—CO—), an amide group (—NHCO—), an ester group (—OCO—), a carbon an alkylidene group having 1 to 15 atoms, a fluorine-containing alkylidene group having 2 to 15 carbon atoms, a cycloalkylidene group having 5 to 15 carbon atoms, a phenylene group, a fluorenylidene group or a divalent represented by the following general formula (9) represents a group, a represents 0 or 1, and * represents a bonding position.)
Figure 0007253215000043
(wherein R 3 is each independently a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cyclic alkyl group having 5 or 6 carbon atoms, a straight alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, chain or branched alkoxy group, cyclic alkoxy group having 5 or 6 carbon atoms, aryl group having 6 to 8 carbon atoms, aryloxy group having 6 to 8 carbon atoms, aryloxy group having 1 to 6 carbon atoms A linear or branched halogenated alkyl group or a halogen atom, U is a direct bond, an oxygen atom, a sulfur atom, a sulfonyl group ( --SO.sub.2-- ), a carbonyl group (--CO--), an amide group (-NHCO-), an ester group (-OCO-), an alkylidene group having 1 to 15 carbon atoms, a fluorine-containing alkylidene group having 2 to 15 carbon atoms, a cycloalkylidene group having 5 to 15 carbon atoms, a phenylene group, represents a fluorenylidene group, b each independently represents an integer of 0 or 1 to 4, c, d, e, and f each independently represents 0 or 1, and * represents a bonding position.)
Figure 0007253215000044
(In the formula, each R 4 independently represents a hydrogen atom or a methyl group, each R 5 independently represents a direct bond or an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, and * represents a bonding position. )
R5 in general formula (10) is preferably a direct bond.
Figure 0007253215000045
(In the formula, R6 represents a tetravalent aliphatic group which may contain a double bond or a carbonyl group, and * represents the bonding position.)
In the general formula (11), the tetravalent aliphatic group which may contain a double bond or a carbonyl group is a tetravalent aliphatic group having 3 to 20 carbon atoms which may contain a double bond or a carbonyl group. is preferred. Specific examples thereof include groups represented by the following structural formulas.
Figure 0007253215000046
(In the formula, * indicates the bonding position.)

本発明のポリイミドが、一般式(1)で表される繰り返し単位以外の繰り返し単位を有する場合の、一般式(1)で表される繰り返し単位含有量は、ポリイミド全体の15モル%以上含んでいることが好ましく、50モル%以上含んでいることがより好ましく、70モル%以上含んでいることがさらに好ましく、90モル%以上含んでいることが特に好ましい。また、上記一般式(1)の繰り返し単位は、規則的に配列されていてもよいし、ランダムにポリイミド中に存在していてもよい。
一般式(1)で表される繰り返し単位が、その中でも一般式(2)、(3)又は(4)で表される繰り返し単位である場合でも同様なモル%の範囲であり、一般式(2)、(3)又は(4)で表される繰り返し単位から選ばれる2つ以上の繰り返し単位を有する場合はその合計が同様なモル%の範囲である。
When the polyimide of the present invention has a repeating unit other than the repeating unit represented by the general formula (1), the content of the repeating unit represented by the general formula (1) is 15 mol% or more of the total polyimide. The content is preferably 50 mol% or more, more preferably 70 mol% or more, and particularly preferably 90 mol% or more. In addition, the repeating units of the general formula (1) may be arranged regularly, or may be randomly present in the polyimide.
Even when the repeating unit represented by the general formula (1) is a repeating unit represented by the general formula (2), (3) or (4) among them, the range of mol % is the same, and the general formula ( In the case of having two or more repeating units selected from the repeating units represented by 2), (3) or (4), the total is in the same mol% range.

本発明のポリイミドは、熱重量分析による100℃での重量を基準値とした残渣重量率が95%になる熱分解温度(Td)が、350℃以上であり、熱安定性が高く、ポリイミド樹脂に求められる耐熱性を十分に有している。かかる熱分解温度は、370℃以上であることが好ましく、380℃以上であることがより好ましく、390℃以上であることがさらに好ましく、400℃以上であることが特に好ましい。 The polyimide of the present invention has a thermal decomposition temperature (Td) of 350 ° C. or higher at which the weight of the residue at 100 ° C. as a reference value by thermogravimetric analysis is 95%, and has high thermal stability. Polyimide resin It has sufficient heat resistance required for The thermal decomposition temperature is preferably 370° C. or higher, more preferably 380° C. or higher, even more preferably 390° C. or higher, and particularly preferably 400° C. or higher.

本発明のポリイミドの製造方法については特に限定されないが、例えば、下記一般式(12)で表されるテトラカルボン酸二無水物と、下記一般式(13)で表されるジアミン化合物の物質量が等モルになるように反応させて、下記一般式(14)で表されるポリイミドの前駆体(ポリアミド酸)を得る工程及びポリイミド前駆体をイミド化する工程を経て製造することができる。

Figure 0007253215000047
(一般式(12)及び一般式(14)中のR及びn並びに、一般式(13)及び一般式(14)中のAは、一般式(1)の定義と同じである。) The method for producing the polyimide of the present invention is not particularly limited. It can be produced through a step of reacting equimolarly to obtain a polyimide precursor (polyamic acid) represented by the following general formula (14) and a step of imidizing the polyimide precursor.
Figure 0007253215000047
(R 1 and n in general formulas (12) and (14) and A in general formulas (13) and (14) are the same as defined in general formula (1).)

その具体例として、上記一般式(12)で表されるテトラカルボン酸二無水物がイソソルビド-ビス(トリメリテートアンハイドライド)(化合物(a))であり、上記一般式(13)で表されるジアミン化合物が1,4-ジアミノシクロヘキサン(化合物(b))である場合の製造方法を下記反応式で示す。化合物(a)と化合物(b)を重合させて、下記繰り返し単位を有するポリイミド前駆体(ポリアミド酸)(化合物(c))を得て、これをイミド化することにより目的物である下記繰り返し単位を有するポリイミド(化合物(d))を得ることが出来る。

Figure 0007253215000048
As a specific example thereof, the tetracarboxylic dianhydride represented by the above general formula (12) is isosorbide-bis(trimellitate anhydride) (compound (a)), and is represented by the above general formula (13). The following reaction formula shows the production method when the diamine compound is 1,4-diaminocyclohexane (compound (b)). The compound (a) and the compound (b) are polymerized to obtain a polyimide precursor (polyamic acid) (compound (c)) having the following repeating unit, which is imidized to obtain the desired repeating unit below It is possible to obtain a polyimide (compound (d)) having
Figure 0007253215000048

一般式(12)で表されるテトラカルボン酸二無水物は、従来公知の方法により製造することができ、その製造方法には限定されない。例えば、下記反応式で表されるように、イソソルビド、イソマンニド、イソイジドといった、ジアンヒドロヘキシトールと、無水トリメリット酸クロライド等の一般式(15)で表される無水トリメリット酸類を反応させることにより製造することができる。

Figure 0007253215000049
(一般式(15)、(12)におけるR及びnは、一般式(1)の定義と同じである。) The tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (12) can be produced by a conventionally known method, and is not limited to the production method. For example, as represented by the following reaction formula, dianhydrohexitol such as isosorbide, isomannide and isoidide are reacted with trimellitic anhydride represented by general formula (15) such as trimellitic anhydride chloride. can be manufactured by
Figure 0007253215000049
(R 1 and n in general formulas (15) and (12) are the same as defined in general formula (1).)

一般式(12)におけるR、nは、一般式(1)の定義と同じであり、好ましい態様も同じである。
一般式(12)で表されるテトラカルボン酸二無水物として、具体的には、例えば、下記式(i)~(iii)で表される化合物が挙げられる。

Figure 0007253215000050
なお、式(i)で表される化合物はイソソルビド-ビス(トリメリテートアンハイドライド)であり、式(ii)で表される化合物はイソイジド-ビス(トリメリテートアンハイドライド)であり、式(iii)で表される化合物はイソマンニド-ビス(トリメリテートアンハイドライド)である。以下、各々、化合物(i)、化合物(ii)、化合物(iii)と称する場合がある。
これらの中でも、式(i)で表される化合物が特に好ましい。
本発明のポリイミドの製造方法において、一般式(12)で表されるテトラカルボン酸二無水物を1種のみを用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 R 1 and n in general formula (12) are the same as defined in general formula (1), and preferred embodiments are also the same.
Specific examples of the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (12) include compounds represented by the following formulas (i) to (iii).
Figure 0007253215000050
The compound represented by formula (i) is isosorbide-bis(trimellitate anhydride), the compound represented by formula (ii) is isoidide-bis(trimellitate anhydride), and the formula ( The compound represented by iii) is isomannide-bis(trimellitate anhydride). Hereinafter, they may be referred to as compound (i), compound (ii), and compound (iii), respectively.
Among these, the compound represented by formula (i) is particularly preferred.
In the method for producing a polyimide of the present invention, the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (12) may be used singly or in combination of two or more.

一般式(13)におけるAは、一般式(1)における定義と同じであり、好ましい態様も同じである。
一般式(13)におけるAが、芳香環を含む2価の有機基である場合、一般式(13)で表されるジアミン化合物は、芳香環を含むジアミン化合物である。芳香環を含むジアミン化合物は、一般式(5)で表される2価の基を有することが好ましい。芳香環を含むジアミンジアミン化合物としては、具体的には、一般式(5)におけるpが0である場合、例えば、p-フェニレンジアミン(PPD)、m-フェニレンジアミン(MPD)、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、1,4-ジアミノデュレン、1,4-ジアミノ-2-フェニルベンゼン、1,3-ジアミノ-4-フェニルベンゼン、1,3-ジアミノ-5-フェニルベンゼン、5-トリフルオロメチル-1,3-フェニレンジアミン(TFMPD)等のジアミノベンゼン類;1,4-ジアミノナフタレン、1,5-ジアミノナフタレン、2,6-ジアミノナフタレン、2,7-ジアミノナフタレン等のジアミノナフタレン類等が挙げられる。
この中でも、m-フェニレンジアミン(MPD)、2,4-ジアミノトルエン、2,4-ジアミノキシレン、1,3-ジアミノ-4-フェニルベンゼン、1,3-ジアミノ-5-フェニルベンゼン、5-トリフルオロメチル-1,3-フェニレンジアミン(TFMPD)等が好ましく、m-フェニレンジアミン(MPD)、5-トリフルオロメチル-1,3-フェニレンジアミン(TFMPD)がより好ましい。
一般式(5)におけるpが1である場合、例えば、2,2’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジアミノビフェニル、4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’-ジトリフルオロメチル-4,4’-ジアミノビフェニル(2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン;TFDB)等のジアミノビフェニル類;3,3’-ジアミノジフェニルエーテル、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル等のジアミノジフェニルエーテル;3,3’-ジアミノジフェニルスルフィド、3,4’-ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’-ジアミノジフェニルスルフィド等のジアミノジフェニルスルフィド;3,3’-ジアミノジフェニルスルホン、3,4’-ジアミノジフェニルスルホン、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン等のジアミノジフェニルスルホン;3,3’-ジアミノベンゾフェノン、3,4’-ジアミノベンゾフェノン、4,4’-ジアミノベンゾフェノン等のジアミノベンゾフェノン;ビス(3-アミノフェニル)メタン、ビス(4-アミノフェニル)メタン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)プロパン等のビス(アミノフェニル)アルカン;2,2-ビス(3-アミノフェニル)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)-1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロプロパン、等のビスアミノフェニルヘキサフルオロプロパン;1,1-ビス(4-アミノフェニル)シクロヘキサン等のビス(アミノフェニル)シクロアルカン;4,4’’-ジアミノ-p-ターフェニル、4,4’’-ジアミノ-m-ターフェニル等のジアミノターフェニル類、9,9-ビス(4-アミノフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-アミノ-3-フルオロフェニル)フルオレン等のビス(アミノフェニル)フルオレン等が挙げられる。
一般式(13)で表されるジアミン化合物の中でも、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン(TFDB)、5-トリフルオロメチル-1,3-フェニレンジアミン(TFMPD)が好ましい。
A in general formula (13) has the same definition as in general formula (1), and preferred embodiments are also the same.
When A in general formula (13) is a divalent organic group containing an aromatic ring, the diamine compound represented by general formula (13) is a diamine compound containing an aromatic ring. The diamine compound containing an aromatic ring preferably has a divalent group represented by general formula (5). Specific examples of the diaminediamine compound containing an aromatic ring include p-phenylenediamine (PPD), m-phenylenediamine (MPD), 2,4- Diaminotoluene, 2,5-diaminotoluene, 2,4-diaminoxylene, 1,4-diaminodurene, 1,4-diamino-2-phenylbenzene, 1,3-diamino-4-phenylbenzene, 1,3- Diaminobenzenes such as diamino-5-phenylbenzene and 5-trifluoromethyl-1,3-phenylenediamine (TFMPD); 1,4-diaminonaphthalene, 1,5-diaminonaphthalene, 2,6-diaminonaphthalene, 2 , and diaminonaphthalenes such as 7-diaminonaphthalene.
Among these, m-phenylenediamine (MPD), 2,4-diaminotoluene, 2,4-diaminoxylene, 1,3-diamino-4-phenylbenzene, 1,3-diamino-5-phenylbenzene, 5-tri Fluoromethyl-1,3-phenylenediamine (TFMPD) and the like are preferable, and m-phenylenediamine (MPD) and 5-trifluoromethyl-1,3-phenylenediamine (TFMPD) are more preferable.
When p in the general formula (5) is 1, for example, 2,2′-diaminobiphenyl, 3,3′-diaminobiphenyl, 4,4′-diaminobiphenyl, 2,2′-dimethyl-4,4′ -diaminobiphenyls such as 2,2'-ditrifluoromethyl-4,4'-diaminobiphenyl (2,2'-bis(trifluoromethyl)benzidine;TFDB);3,3'-diaminodiphenyl ether, Diaminodiphenyl ethers such as 3,4'-diaminodiphenyl ether and 4,4'-diaminodiphenyl ether; Diaminodiphenyls such as 3,3'-diaminodiphenyl sulfide, 3,4'-diaminodiphenyl sulfide and 4,4'-diaminodiphenyl sulfide sulfides; diaminodiphenylsulfones such as 3,3′-diaminodiphenylsulfone, 3,4′-diaminodiphenylsulfone and 4,4′-diaminodiphenylsulfone; 3,3′-diaminobenzophenone, 3,4′-diaminobenzophenone, Diaminobenzophenones such as 4,4′-diaminobenzophenone; Bis(aminophenyl)alkanes such as bis(3-aminophenyl)methane, bis(4-aminophenyl)methane and 2,2-bis(4-aminophenyl)propane 2,2-bis(3-aminophenyl)-1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane, 2,2-bis(4-aminophenyl)-1,1,1,3,3 bis(aminophenyl)cycloalkanes such as 1,1-bis(4-aminophenyl)cyclohexane; 4,4″-diamino-p-terphenyl , 4,4''-diamino-m-terphenyl and other diaminoterphenyls, 9,9-bis(4-aminophenyl)fluorene, 9,9-bis(4-amino-3-fluorophenyl)fluorene, etc. and bis(aminophenyl)fluorene.
Among the diamine compounds represented by the general formula (13), 2,2′-bis(trifluoromethyl)benzidine (TFDB) and 5-trifluoromethyl-1,3-phenylenediamine (TFMPD) are preferred.

一般式(13)におけるAが、直鎖状、分岐鎖状若しくは環状の脂肪族基を含む2価の有機基である場合、一般式(13)で表されるジアミン化合物は、直鎖状、分岐鎖状若しくは環状の脂肪族基を有するジアミン化合物である。このようなジアミン化合物としては、具体的には、例えば、1,2-エチレンジアミン、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、4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、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、ビシクロ[2.2.2]オクタン-1,4-ジアミン、デカヒドロ-1,4-ナフタレンジアミン、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が挙げられる。
この中でも、脂環式骨格を有する、4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、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、ビシクロ[2.2.2]オクタン-1,4-ジアミン、デカヒドロ-1,4-ナフタレンジアミン、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等のジアミン化合物が好ましく、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がより好ましい。
一般式(13)で表されるジアミン化合物は1種のみを用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
When A in general formula (13) is a divalent organic group containing a linear, branched or cyclic aliphatic group, the diamine compound represented by general formula (13) is linear, It is a diamine compound having a branched or cyclic aliphatic group. Specific examples of such diamine compounds include 1,2-ethylenediamine, 1,3-propanediamine, 1,4-tetramethylenediamine, 1,5-pentamethylenediamine, and 1,6-hexamethylene. diamine, 1,7-heptamethylenediamine, 1,8-octamethylenediamine, 1,9-nonamethylenediamine, 4,4′-methylenebis(cyclohexylamine), 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, bicyclo[2.2.2]octane-1,4-diamine, decahydro-1,4-naphthalenediamine, 3,8-bis(aminomethyl)tricyclo[5.2.1.0]decane, 1,3-diaminoadamantane, 2,2-bis(4-aminocyclohexyl)propane, and 2,2-bis(4-aminocyclohexyl)hexafluoropropane.
Among these, 4,4′-methylenebis(cyclohexylamine), trans-1,4-diaminocyclohexane, cis-1,4-diaminocyclohexane, 1,4-cyclohexanebis(methylamine), which have an alicyclic skeleton, 2,5-bis(aminomethyl)bicyclo[2.2.1]heptane, 2,6-bis(aminomethyl)bicyclo[2.2.1]heptane, bicyclo[2.2.2]octane-1, 4-diamine, decahydro-1,4-naphthalenediamine, 3,8-bis(aminomethyl)tricyclo[5.2.1.0]decane, 1,3-diaminoadamantane, 2,2-bis(4-amino Diamine compounds such as cyclohexyl)propane and 2,2-bis(4-aminocyclohexyl)hexafluoropropane are preferred, and trans-1,4-diaminocyclohexane and cis-1,4-diaminocyclohexane are more preferred.
Only one kind of the diamine compound represented by the general formula (13) may be used, or two or more kinds thereof may be used in combination.

本発明のポリイミドが、さらに一般式(6)で表される繰り返し単位を有する場合のポリイミドは、一般式(12)で表されるテトラカルボン酸二無水物に加えて、一般式(12)で表されるテトラカルボン酸二無水物以外のポリイミド用モノマーとして用いられる酸二無水物を使用することによって製造することができる。 In the case where the polyimide of the present invention further has a repeating unit represented by the general formula (6), in addition to the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (12), the general formula (12) It can be produced by using an acid dianhydride used as a polyimide monomer other than the tetracarboxylic dianhydride represented.

一般式(12)で表されるテトラカルボン酸二無水物以外のポリイミド用モノマーとして用いられるテトラカルボン酸二無水物としては、後述する、一般式(16)~(18)で表されるテトラカルボン酸二無水物であることが好ましい。
一般式(16)で表されるテトラカルボン酸二無水物は、下記構造式で表される化合物である。

Figure 0007253215000051
(式中、V及びaは、一般式(8)の定義と同じである。)
このようなテトラカルボン酸二無水物として、具体的には、aが0である場合、ピロメリット酸二無水物である。aが1である場合、具体的には、例えば、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、4,4’-オキシジフタル酸無水物、3,3’,4,4’-ジフェニルスルフィドテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ビス(フタル酸)二無水物、1,4-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシ)ベンゼン二無水物、1,3-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシ)ベンゼン二無水物、4,4’-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシ)ビフェニル二無水物、4,4’-ビス(3,4-ジカルボキシフェノキシ)-3,3’-ジメチルビフェニル二無水物、ビス[4-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル]エーテル二無水物、ビス[4-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル]スルホン二無水物、2,2-ビス[4-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル]プロパン二無水物、2,2-ビス[4-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン二無水物、1,1-ビス[4-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル]シクロヘキサン二無水物、1,1-ビス[4-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル]シクロデカン二無水物、1,1-ビス[4-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル]-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン二無水物、9,9-ビス[4-(3,4-ジカルボキシフェノキシ)-3-メチルフェニル]フルオレン二無水物、ハイドロキノン-ビス(トリメリテートアンハイドライド)、レゾルシノール-ビス(トリメリテートアンハイドライド)、1,5-ジヒドロキシナフタレン-ビス(トリメリテートアンハイドライド)、2,6-ジヒドロキシナフタレン-ビス(トリメリテートアンハイドライド)、2,7-ジヒドロキシナフタレン-ビス(トリメリテートアンハイドライド)、4,4’-ジヒドロキシビフェニル-ビス(トリメリテートアンハイドライド)、4,4’-ジヒドロキシ-3,3’-ジメチルビフェニル-ビス(トリメリテートアンハイドライド)、4,4’-ジヒドロキシ-3,3’,5,5’-テトラメチルビフェニル-ビス(トリメリテートアンハイドライド)、4,4’-ジヒドロキシ-2,2’,3,3’,5,5’-ヘキサメチルビフェニル-ビス(トリメリテートアンハイドライド)、4,4’-ジヒドロキシジフェニルエーテル-ビス(トリメリテートアンハイドライド)、4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルフィド-ビス(トリメリテートアンハイドライド)、4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホン-ビス(トリメリテートアンハイドライド)、4,4’-ジヒドロキシベンゾフェノン-ビス(トリメリテートアンハイドライド)、1,1’-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エタン-ビス(トリメリテートアンハイドライド)、2,2’-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン-ビス(トリメリテートアンハイドライド)、2,2’-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン-ビス(トリメリテートアンハイドライド)、2,2’-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン-ビス(トリメリテートアンハイドライド)、1,1’-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン-ビス(トリメリテートアンハイドライド)、1,1’-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン-ビス(トリメリテートアンハイドライド)、1,1’-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロデカン-ビス(トリメリテートアンハイドライド)、9,9’-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)フルオレン-ビス(トリメリテートアンハイドライド)が挙げられる。 As the tetracarboxylic dianhydride used as a polyimide monomer other than the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (12), tetracarboxylic acid represented by the general formulas (16) to (18) described later An acid dianhydride is preferred.
The tetracarboxylic dianhydride represented by general formula (16) is a compound represented by the following structural formula.
Figure 0007253215000051
(Wherein, V and a are the same as defined in general formula (8).)
Specifically, such a tetracarboxylic dianhydride is pyromellitic dianhydride when a is 0. When a is 1, specifically, for example, 3,3′,4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 4,4′-oxydiphthalic anhydride, 3,3′,4,4 '-diphenyl sulfide tetracarboxylic dianhydride, 3,3',4,4'-diphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride, 3,3',4,4'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 4, 4'-(Hexafluoroisopropylidene)bis(phthalic acid) dianhydride, 1,4-bis(3,4-dicarboxyphenoxy)benzene dianhydride, 1,3-bis(3,4-dicarboxyphenoxy ) benzene dianhydride, 4,4′-bis(3,4-dicarboxyphenoxy)biphenyl dianhydride, 4,4′-bis(3,4-dicarboxyphenoxy)-3,3′-dimethylbiphenyl dianhydride anhydride, bis[4-(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl]ether dianhydride, bis[4-(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl]sulfone dianhydride, 2,2-bis[4 -(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl]propane dianhydride, 2,2-bis[4-(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl]hexafluoropropane dianhydride, 1,1-bis[4 -(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl]cyclohexane dianhydride, 1,1-bis[4-(3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl]cyclodecane dianhydride, 1,1-bis[4-( 3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl]-3,3,5-trimethylcyclohexane dianhydride, 9,9-bis[4-(3,4-dicarboxyphenoxy)-3-methylphenyl]fluorene dianhydride , hydroquinone-bis (trimellitate anhydride), resorcinol-bis (trimellitate anhydride), 1,5-dihydroxynaphthalene-bis (trimellitate anhydride), 2,6-dihydroxynaphthalene-bis (trimellitate anhydride) tate anhydride), 2,7-dihydroxynaphthalene-bis (trimellitate anhydride), 4,4'-dihydroxybiphenyl-bis (trimellitate anhydride), 4,4'-dihydroxy-3,3'- Dimethylbiphenyl-bis(trimellitate anhydride), 4,4′-dihydroxy-3,3′,5,5′-tetramethylbiphenyl-bis(trimellitate anhydride), 4,4′-dihydroxy-2 ,2′,3,3′,5,5′-hexamethylbiphenyl-bis(trimellitate anhydride), 4,4′-dihydroxydiphenyl ether-bis(trimellitate anhydride), 4,4′-dihydroxy Diphenylsulfide-bis(trimellitate anhydride), 4,4'-dihydroxydiphenylsulfone-bis(trimellitate anhydride), 4,4'-dihydroxybenzophenone-bis(trimellitate anhydride), 1,1 '-bis(4-hydroxyphenyl)ethane-bis(trimellitate anhydride), 2,2'-bis(4-hydroxyphenyl)propane-bis(trimellitate anhydride), 2,2'-bis( 4-hydroxy-3-methylphenyl)propane-bis(trimellitate anhydride), 2,2′-bis(4-hydroxyphenyl)hexafluoropropane-bis(trimellitate anhydride), 1,1′- bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexane-bis(trimellitate anhydride), 1,1′-bis(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexane-bis(trimellitate anhydride), 1 , 1′-bis(4-hydroxyphenyl)cyclodecane-bis(trimellitate anhydride), 9,9′-bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)fluorene-bis(trimellitate anhydride). be done.

一般式(17)で表されるテトラカルボン酸二無水物は、下記構造式で表される化合物である。

Figure 0007253215000052
(式中、R、Rは、一般式(10)の定義と同じである。)
一般式(17)で表されるテトラカルボン酸二無水物として、Rが直接結合である場合、具体的には、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、1,3-ジメチルシクロブタン-1,2,3,4-テトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4-テトラメチルシクロブタン-1,2,3,4-テトラカルボン酸二無水物が挙げられる。また、Rの一方が直接結合で、他方が炭素原子数1~3のアルキレン基である場合は、具体的には、例えば、シクロペンタン-1,2,3,4-テトラカルボン酸二無水物、シクロヘキサン-1,2,3,4-テトラカルボン酸二無水物が挙げられる。また、Rが炭素原子数1~3のアルキレン基である場合、具体的には、例えば、シクロヘキサン-1,2,4,5-テトラカルボン酸二無水物が挙げられる。
この中でも、Rが直接結合である、シクロブタン-1,2,3,4-テトラカルボン酸二無水物、1,3-ジメチルシクロブタン-1,2,3,4-テトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4-テトラメチルシクロブタン-1,2,3,4-テトラカルボン酸二無水物が好ましい。 The tetracarboxylic dianhydride represented by general formula (17) is a compound represented by the following structural formula.
Figure 0007253215000052
(In the formula, R 4 and R 5 are the same as defined in general formula (10).)
Specific examples of the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (17) when R 5 is a direct bond include cyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, 1,3-dimethylcyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-tetramethylcyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride be done. Further, when one of R 5 is a direct bond and the other is an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, specifically, for example, cyclopentane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride and cyclohexane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride. Further, when R 5 is an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, specific examples thereof include cyclohexane-1,2,4,5-tetracarboxylic dianhydride.
Among these, cyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, 1,3-dimethylcyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, wherein R 5 is a direct bond, 1,2,3,4-Tetramethylcyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride is preferred.

一般式(18)で表されるテトラカルボン酸二無水物は、下記構造式で表される化合物である。

Figure 0007253215000053
(式中、Rは、一般式(11)の定義と同じである。)
一般式(18)で表されるテトラカルボン酸二無水物として、具体的には、例えば、下記構造式で表される化合物が挙げられ、かかる態様が好ましい。
Figure 0007253215000054
The tetracarboxylic dianhydride represented by general formula (18) is a compound represented by the following structural formula.
Figure 0007253215000053
(Wherein, R 6 has the same definition as in general formula (11).)
Specific examples of the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (18) include compounds represented by the following structural formulas, and such an embodiment is preferred.
Figure 0007253215000054

一般式(12)で表されるテトラカルボン酸二無水物以外のポリイミド用モノマーとして用いられるテトラカルボン酸二無水物は1種のみ用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。 Only one kind of tetracarboxylic dianhydride used as a polyimide monomer other than the tetracarboxylic dianhydride represented by the general formula (12) may be used, or two or more kinds thereof may be used in combination.

本発明のポリイミドの製造において、ジアミン化合物の使用量(総モル量)は、テトラカルボン酸二無水物化合物の総モル量を1モルとして、その下限値は、好ましくは0.94モル以上、より好ましくは0.96モル以上、さらに好ましくは0.98モル以上、特に好ましくは0.99モル以上であり、その上限値は好ましくは1.20モル以下、より好ましくは1.10モル以下、さらに好ましくは1.05モル以下、特に好ましくは1.02モル以下である。 In the production of the polyimide of the present invention, the amount (total molar amount) of the diamine compound used is the total molar amount of the tetracarboxylic dianhydride compound being 1 mol, and the lower limit thereof is preferably 0.94 mol or more, more It is preferably 0.96 mol or more, more preferably 0.98 mol or more, particularly preferably 0.99 mol or more, and the upper limit is preferably 1.20 mol or less, more preferably 1.10 mol or less, and further It is preferably 1.05 mol or less, particularly preferably 1.02 mol or less.

本発明のポリイミドを製造する際の重合反応の方法の具体例を説明する。
先ず、ジアミン化合物を重合溶媒に溶解し、この溶液にテトラカルボン酸二無水物を徐々に添加し、メカニカルスターラー等を用い、0~100℃の範囲、好ましくは20~60℃で0.5~150時間、好ましくは1~72時間撹拌する。この際モノマー濃度は、通常、5~50重量%の範囲、好ましくは10~40重量%の範囲である。このような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(ポリアミド酸)を得ることができる。ポリイミド前駆体(ポリアミド酸)の重合度が増加しすぎて、重合溶液が撹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。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(ポリアミド酸)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。
A specific example of the polymerization reaction method for producing the polyimide of the present invention will now be described.
First, a diamine compound is dissolved in a polymerization solvent, and tetracarboxylic dianhydride is gradually added to this solution. Stir for 150 hours, preferably 1-72 hours. At this time, the monomer concentration is usually in the range of 5 to 50% by weight, preferably in the range of 10 to 40% by weight. By performing polymerization within such a monomer concentration range, a uniform polyimide precursor (polyamic acid) having a high degree of polymerization can be obtained. If the degree of polymerization of the polyimide precursor (polyamic acid) increases too much and the polymerization solution becomes difficult to stir, it can be diluted with the same solvent as appropriate. By carrying out the polymerization within the above monomer concentration range, the degree of polymerization of the polymer is sufficiently high, and the solubility of the monomer and polymer can be sufficiently ensured. If the polymerization is carried out at a concentration lower than the above range, the degree of polymerization of the polyimide precursor (polyamic acid) may not be sufficiently high. Insufficient dissolution may occur.

ポリイミド前駆体(ポリアミド酸)の重合に使用される溶媒としては、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好ましいが、原料モノマーと生成するポリイミド前駆体(ポリアミド酸)、そしてイミド化されたポリイミドが溶解すれば如何なる溶媒であっても何ら問題なく使用でき、特にその溶媒の構造や種類には限定されない。具体的には、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-2-ピロリドン等のアミド溶媒、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、酢酸ブチル、酢酸エチル、酢酸イソブチル等のエステル溶媒、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、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコール、トリエチレングリコールジメチルエーテル等のグリコール系溶媒、フェノール、m-クレゾール、p-クレゾール、o-クレゾール、3-クロロフェノール、4-クロロフェノール等のフェノール系溶媒、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、アセトン、メチルエチルケトン、ジイソブチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶媒、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、ジブチルエーテル等のエーテル系溶媒が挙げられる。その他汎用溶媒として、アセトフェノン、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、プロピレングリコールメチルアセテート、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、2-メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、ブタノール、エタノール、キシレン、トルエン、クロルベンゼン、ターペン、ミネラルスピリット、石油ナフサ系溶媒なども使用できる。これらの溶媒は、2種類以上混合して用いてもよい。 As the solvent used for polymerization of the polyimide precursor (polyamic acid), aprotic solvents such as N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone and dimethylsulfoxide are preferred. Any solvent can be used without any problem as long as it dissolves the raw material monomers, the resulting polyimide precursor (polyamic acid), and the imidized polyimide, and the structure and type of the solvent are not particularly limited. Specifically, for example, amide solvents such as N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, δ-valerolactone, γ-caprolactone , ε-caprolactone, α-methyl-γ-butyrolactone, butyl acetate, ethyl acetate, isobutyl acetate, and other ester solvents; ethylene carbonate, propylene carbonate, and other carbonate solvents; diethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol, triethylene glycol dimethyl ether, and other glycols. phenolic solvents such as phenol, m-cresol, p-cresol, o-cresol, 3-chlorophenol, 4-chlorophenol, cyclopentanone, cyclohexanone, acetone, methyl ethyl ketone, diisobutyl ketone, methyl isobutyl ketone Ether solvents such as ketone solvents, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, dimethoxyethane, diethoxyethane, and dibutyl ether are included. Other general-purpose solvents include acetophenone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, sulfolane, dimethyl sulfoxide, propylene glycol methyl acetate, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, 2-methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, butanol, ethanol. , xylene, toluene, chlorobenzene, terpene, mineral spirits, petroleum naphtha-based solvents and the like can also be used. Two or more of these solvents may be mixed and used.

本発明のポリイミドを製造する際の重合反応において、原料の会合体や生成物の不溶化(ゲル化)が起こりにくくするために、さらにシリル化剤を使用することができる。使用できるシリル化剤は特に限定されないが、例えば、N,O-ビス(トリメチルシリル)アセトアミド、N,O-ビス(トリメチルシリル)トリフルオロアセトアミド等が挙げられる。 In the polymerization reaction for producing the polyimide of the present invention, a silylating agent can be further used in order to make it difficult for the association of raw materials and the insolubilization (gelation) of the product to occur. Silylating agents that can be used are not particularly limited, but include, for example, N,O-bis(trimethylsilyl)acetamide, N,O-bis(trimethylsilyl)trifluoroacetamide and the like.

得られたポリイミド前駆体(ポリアミド酸)のイミド化方法について説明する。
イミド化は公知のイミド化方法が適用でき、例えば、ポリイミド前駆体(ポリアミド酸)薄膜を熱的に閉環させる「熱イミド化法」、ポリイミド前駆体(ポリアミド酸)溶液を高温で閉環させる「溶液熱イミド化法」、脱水剤を用いる「化学イミド化法」などが適宜使用できる。
具体的には、「熱イミド化法」では、ポリイミド前駆体(ポリアミド酸)溶液を基板等に流延し、50~200℃、好ましくは60~150℃で乾燥してポリイミド前駆体(ポリアミド酸)薄膜を形成した後、不活性ガス中や減圧下において150℃~400℃、好ましくは200℃~380℃で1~12時間加熱することで熱的に脱水閉環させイミド化を完結させること本発明のポリイミドを得ることができる。
また、「溶液熱イミド化法」では、塩基性触媒などを添加したポリイミド前駆体(ポリアミド酸)溶液をキシレン等の共沸剤存在下で100~250℃、好ましくは、150~220℃で0.5~12時間加熱することで副生する水を系内から除去しイミド化を完結させ、本発明のポリイミド溶液を得ることができる。もしくは、ポリイミド前駆体(ポリアミド酸)溶液をN,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン等のアミド溶媒中で、窒素気流下、150~220℃、好ましくは、165~205℃で0.5~2時間加熱することで、副生する水を系内から部分的に除去しイミド化を完結させ、本発明のポリイミド溶液を得ることができる。
「化学イミド化法」では、ポリイミド前駆体(ポリアミド酸)を撹拌し易い適度な溶液粘度に調整したポリイミド前駆体(ポリアミド酸)溶液をメカニカルスターラーなどで撹拌しながら、有機酸の無水物と、塩基性触媒としてアミン類からなる脱水閉環剤(化学イミド化剤)を滴下し、0~100℃、好ましくは10~50℃で1~72時間撹拌することで化学的にイミド化を完結させる。その際に使用可能な有機酸無水物としては特に限定されないが、無水酢酸、無水プロピオン酸等が挙げられる。試薬の取り扱いや精製のし易さから無水酢酸が好適に使用される。また塩基性触媒としては、ピリジン、トリエチルアミン、キノリン等が使用でき、試薬の取り扱いや分離のし易さからピリジンが好適に用いられるが、これらに限定されない。化学イミド化剤中の有機酸無水物量は、ポリイミド前駆体(ポリアミド酸)の理論脱水量の1~10倍モルの範囲であり、より好ましくは1~5倍モルである。また塩基性触媒の量は、有機酸無水物量に対して0.1~2倍モルの範囲であり、より好ましくは0.1~1倍モルの範囲である。
A method for imidizing the obtained polyimide precursor (polyamic acid) will be described.
For imidization, known imidization methods can be applied, for example, "thermal imidization method" for thermally ring-closing a polyimide precursor (polyamic acid) thin film, "solution "Thermal imidization method", "Chemical imidization method" using a dehydrating agent, and the like can be used as appropriate.
Specifically, in the "thermal imidization method", a polyimide precursor (polyamic acid) solution is cast on a substrate or the like and dried at 50 to 200 ° C., preferably 60 to 150 ° C. to form a polyimide precursor (polyamic acid ) After forming a thin film, it is heated in an inert gas or under reduced pressure at 150° C. to 400° C., preferably 200° C. to 380° C. for 1 to 12 hours to complete imidization by thermal dehydration ring closure. Inventive polyimides can be obtained.
Further, in the "solution thermal imidization method", a polyimide precursor (polyamic acid) solution to which a basic catalyst or the like is added is heated to 100 to 250°C in the presence of an azeotropic agent such as xylene, preferably 150 to 220°C. By heating for 5 to 12 hours, by-produced water is removed from the system to complete imidization, and the polyimide solution of the present invention can be obtained. Alternatively, a polyimide precursor (polyamic acid) solution in an amide solvent such as N,N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, under a stream of nitrogen, 150 to 220 ° C., preferably by heating at 165 to 205 ° C. for 0.5 to 2 hours, by-product water is partially removed from the system to complete imidation, and the polyimide solution of the present invention can be obtained. can.
In the "chemical imidization method", while stirring a polyimide precursor (polyamic acid) solution adjusted to an appropriate solution viscosity that is easy to stir with a mechanical stirrer, an anhydride of an organic acid, A dehydration cyclization agent (chemical imidization agent) composed of amines as a basic catalyst is added dropwise and stirred at 0 to 100° C., preferably 10 to 50° C. for 1 to 72 hours to chemically complete imidization. The organic acid anhydride that can be used at that time is not particularly limited, but examples thereof include acetic anhydride and propionic anhydride. Acetic anhydride is preferably used because it is easy to handle and purify as a reagent. As the basic catalyst, pyridine, triethylamine, quinoline and the like can be used, and pyridine is preferably used because of ease of handling and separation of reagents, but is not limited to these. The amount of the organic acid anhydride in the chemical imidizing agent is in the range of 1 to 10 times the theoretical amount of dehydration of the polyimide precursor (polyamic acid), preferably 1 to 5 times the mole. The amount of the basic catalyst is in the range of 0.1 to 2 mol, more preferably 0.1 to 1 mol, relative to the amount of the organic acid anhydride.

「溶液熱イミド化法」や「化学イミド化法」では反応溶液中に触媒や化学イミド化剤、副生成物のカルボン酸などの成分(以下、不純物という)が混入しているため、これらを除去して精製してもよい。精製は公知の方法が利用できる。例えば、最も簡便な方法としては、イミド化した反応溶液を撹拌しながら大量の貧溶媒中に滴下してポリイミドを析出させた後、ポリイミド粉末を回収して不純物が除去されるまで繰返し洗浄する方法がある。この時、使用できる貧溶媒としては、ポリイミドを析出させ、不純物を効率よく除去でき、乾燥し易い、水、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール類が好適であり、これらを混合して用いてもよい。貧溶媒中に滴下して析出させる時のポリイミド溶液の濃度は、高すぎると析出するポリイミドが粒塊となり、その粗大な粒子中に不純物が残留する可能性や、得られたポリイミド粉末を溶媒に溶解する時間が長時間要する恐れがある。一方、ポリイミド溶液の濃度を薄くし過ぎると、多量の貧溶媒が必要となり、廃溶剤処理による環境負荷増大や製造コスト高になるため好ましくない。従って、貧溶媒中に滴下する時のポリイミド溶液の濃度は20重量%以下、より好ましくは10重量%以下である。この時使用する貧溶媒の量はポリイミド溶液の等量以上が好ましく、1.5~3倍量が好適である。
得られたポリイミド粉末を回収し、残留溶媒を減圧乾燥や熱風乾燥などで除去して、本発明のポリイミドを得ることができる。乾燥温度と時間は、ポリイミドが変質せず、残留溶媒が分解しない温度であれば制限はなく、30~200℃の温度範囲において48時間以下で乾燥させることが好ましい。
In the "solution thermal imidization method" and "chemical imidization method", the reaction solution contains components such as catalysts, chemical imidization agents, and by-product carboxylic acids (hereinafter referred to as impurities). It may be removed and purified. A known method can be used for purification. For example, the simplest method is a method in which the imidized reaction solution is dropped into a large amount of poor solvent while stirring to precipitate polyimide, and then the polyimide powder is recovered and washed repeatedly until impurities are removed. There is At this time, as the poor solvent that can be used, water, methanol, ethanol, isopropanol, and other alcohols, which can precipitate polyimide, efficiently remove impurities, and are easy to dry, are suitable. good. If the concentration of the polyimide solution when it is dropped into a poor solvent and precipitated is too high, the precipitated polyimide will become grains, and impurities may remain in the coarse particles. It may take a long time to dissolve. On the other hand, if the concentration of the polyimide solution is too low, a large amount of poor solvent is required, which is not preferable because the disposal of the waste solvent increases the environmental burden and increases the manufacturing cost. Therefore, the concentration of the polyimide solution when dropped into the poor solvent is 20% by weight or less, more preferably 10% by weight or less. The amount of the poor solvent used at this time is preferably equal to or more than the amount of the polyimide solution, preferably 1.5 to 3 times the amount.
The polyimide powder of the present invention can be obtained by recovering the obtained polyimide powder and removing the residual solvent by drying under reduced pressure, drying with hot air, or the like. The drying temperature and time are not limited as long as the temperature does not degrade the polyimide and the residual solvent does not decompose, and it is preferable to dry in the temperature range of 30 to 200° C. for 48 hours or less.

本発明のポリイミドは、その固有粘度として、好ましくは0.1~10.0dL/gの範囲であり、より好ましくは0.2~5.0dL/gの範囲である。
本発明のポリイミドは様々な有機溶媒に可溶なことから、ポリイミドワニスとすることができる。その有機溶媒としては、ワニスの使用用途や加工条件に合わせて溶媒を選ぶことができる。例えば、特に限定されないが、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-ピロリドン等のアミド溶媒、ジメチルスルホキシドなどが使用できる。この中でも溶解性の観点から、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-ピロリドン等のアミド溶媒を使用することが好ましい。これらの溶媒を、2種類以上混合して用いてもよい。
The polyimide of the present invention preferably has an intrinsic viscosity in the range of 0.1 to 10.0 dL/g, more preferably in the range of 0.2 to 5.0 dL/g.
Since the polyimide of the present invention is soluble in various organic solvents, it can be used as a polyimide varnish. As the organic solvent, a solvent can be selected according to the intended use and processing conditions of the varnish. For example, although not particularly limited, amide solvents such as N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, and dimethylsulfoxide can be used. Among these, amide solvents such as N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide and N-methyl-2-pyrrolidone are preferably used from the viewpoint of solubility. Two or more of these solvents may be mixed and used.

本発明のポリイミドを溶媒に溶解して溶液とするときの固形分濃度としては、ポリイミドの分子量、製造方法や製造する加工物にもよるが、5重量%以上が好ましい。固形分濃度が低すぎると、十分な膜厚に加工することが困難となり、逆に固形分濃度が濃いと溶液粘度が高すぎて加工することが困難になる恐れがある。本発明の溶融加工用材料に含まれるポリイミドを溶媒に溶解するときの方法としては、例えば、溶媒を撹拌しながら本発明の溶融加工用材料に含まれるポリイミド粉末を加え、空気中又は不活性ガス中で室温から溶媒の沸点以下の温度範囲で1~48時間かけて溶解させ、ポリイミド溶液(ワニス)にすることができる。
得られたポリイミド溶液は、公知の方法でポリイミドを様々な形状に成形することができる。例えば、膜状に成型する場合は、ポリイミド溶液をガラス基板等の支持体上にドクターブレード等を用いて流延し、熱風乾燥器、赤外線乾燥炉、真空乾燥器、イナートオーブン等を用いて、通常、40~350℃の範囲、好ましくは、50~250℃の範囲で乾燥することにより、行うことができる。
The solid content concentration when the polyimide of the present invention is dissolved in a solvent to form a solution is preferably 5% by weight or more, although it depends on the molecular weight of the polyimide, the production method, and the product to be produced. If the solid content concentration is too low, it will be difficult to process the film to a sufficient film thickness. As a method for dissolving the polyimide contained in the material for melt processing of the present invention in a solvent, for example, the polyimide powder contained in the material for melt processing of the present invention is added while stirring the solvent, and dissolved in air or an inert gas. It can be dissolved in the temperature range from room temperature to the boiling point of the solvent for 1 to 48 hours to form a polyimide solution (varnish).
The resulting polyimide solution can be molded into various shapes by known methods. For example, when molding into a film, the polyimide solution is cast on a support such as a glass substrate using a doctor blade or the like, and is heated using a hot air dryer, an infrared drying oven, a vacuum dryer, an inert oven, or the like. Usually, it can be carried out by drying in the range of 40 to 350°C, preferably in the range of 50 to 250°C.

本発明のポリイミドは、例えば、表示装置用デバイス(例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイ、フレキシブルディスプレイ、フォルダブルディスプレイ、ローラブルディスプレイ、3Dディスプレイ)、タッチパネル、有機EL照明、太陽電池などの透明基板やカバーフィルム用材料;光学フィルム用材料(例えば、導光板、偏光板、偏光板保護フィルム、位相差フィルム、光拡散フィルム、視野角拡大フィルム、反射フィルム、反射防止フィルム、防眩フィルム、輝度向上フィルム、プリズムシート、導光フィルム)、電子部品の絶縁材料、半導体装置におけるパッシベーション膜、バッファーコート膜、層間絶縁膜等の材料、フレキシブルプリント基板、金属張積層板などの配線板用材料、航空機用、モーター用、発電機用等の電線被覆材料、有機ELデバイス用の発光材料や光センサー用材料、光レーダー用材料、3Dディスプレイ用材料等に用いることができる。 The polyimide of the present invention can be used for display devices (e.g., liquid crystal displays, plasma displays, organic EL displays, flexible displays, foldable displays, rollable displays, 3D displays), touch panels, organic EL lighting, solar cells, and the like. Materials for transparent substrates and cover films; materials for optical films (e.g., light guide plate, polarizing plate, polarizing plate protective film, retardation film, light diffusion film, viewing angle expansion film, reflective film, antireflection film, antiglare film, Brightness enhancement film, prism sheet, light guide film), insulating materials for electronic parts, materials for passivation films, buffer coat films, interlayer insulating films, etc. in semiconductor devices, flexible printed circuit boards, wiring board materials such as metal-clad laminates, It can be used for wire coating materials for aircraft, motors, generators, etc., luminescent materials for organic EL devices, optical sensor materials, optical radar materials, 3D display materials, and the like.

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
本発明における分析方法は以下のとおりである。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below by way of examples, but the present invention is not limited to these examples.
The analysis method in the present invention is as follows.

<分析方法>
1.赤外吸収スペクトル
ポリイミド薄膜の赤外吸収スペクトルは、FT/IR4200フーリエ変換赤外分光光度計(日本分光社製)を用い、Geプリズムを用いたATR(Attenuated Total Reflection、減衰全反射)法にて、ポリイミド薄膜試料(15μm厚)を測定した。
<Analysis method>
1. Infrared absorption spectrum The infrared absorption spectrum of the polyimide thin film was measured using an FT/IR4200 Fourier transform infrared spectrophotometer (manufactured by JASCO Corporation) using an ATR (attenuated total reflection) method using a Ge prism. , a polyimide thin film sample (15 μm thick) was measured.

2.H-NMRスペクトル
ポリイミド薄膜のH-NMRスペクトルは、JNM.ECP400フーリエ変換核磁気共鳴分光計(JEOL社製)を用い、ポリイミド薄膜試料を重水素化ジメチルスルホキシド(DMSO-d)に部分溶解して測定した。化学シフトの基準はTMS(テトラメチルシラン)を用いた。
2. 1 H-NMR spectrum The 1 H-NMR spectrum of the polyimide thin film was obtained from JNM. A polyimide thin film sample was partially dissolved in deuterated dimethylsulfoxide (DMSO-d 6 ) and measured using an ECP400 Fourier transform nuclear magnetic resonance spectrometer (manufactured by JEOL). TMS (tetramethylsilane) was used as a chemical shift reference.

3.ガラス転移温度:Tg
ポリイミド薄膜のガラス転移温度は、TMA60熱機械分析装置(島津製作所製)を用いて、試料サイズを幅5mm、長さ10mm、荷重を5gとして、10℃/分で150℃まで一旦昇温(1回目の昇温)させた後、20℃まで冷却し、さらに10℃/分で昇温(2回目の昇温)させて2回目の昇温時のTMA曲線の接線法(ガラス状態の接線とTg以降の接線の交点)より求めた。
3. Glass transition temperature: Tg
The glass transition temperature of the polyimide thin film was measured using a TMA60 thermomechanical analyzer (manufactured by Shimadzu Corporation) with a sample size of 5 mm in width, 10 mm in length, and a load of 5 g. After raising the temperature for the second time), it is cooled to 20 ° C. and further heated at 10 ° C./min (second temperature rise). (point of intersection of tangent lines after Tg).

4.平均線熱膨張係数:CTE
ポリイミド薄膜の平均線熱膨張係数は、TMA60熱機械分析装置(島津製作所製)を用いて、試料サイズを幅5mm、長さ10mm、荷重を5gとして、10℃/分で150℃まで一旦昇温(1回目の昇温)させた後、20℃まで冷却し、さらに10℃/分で昇温(2回目の昇温)させて2回目の昇温時のTMA曲線より計算した。線熱膨張係数は80~200℃の間の平均値として求めた。
4. Average linear thermal expansion coefficient: CTE
The average linear thermal expansion coefficient of the polyimide thin film was measured using a TMA60 thermomechanical analyzer (manufactured by Shimadzu Corporation) with a sample size of 5 mm in width, 10 mm in length, and a load of 5 g. After raising the temperature (first temperature rise), the temperature was cooled to 20° C. and further heated at 10° C./min (second temperature rise), and calculation was performed from the TMA curve during the second temperature rise. The coefficient of linear thermal expansion was obtained as an average value between 80 and 200°C.

5.熱分解温度(窒素雰囲気):Td
ポリイミド薄膜の熱分解温度は、TG-DTA60熱重量分析装置(島津製作所製)を用いて、窒素雰囲気下、昇温速度10℃/分での昇温過程において、100℃での重量を基準値として残渣重量率が95%になる温度を熱分解温度(Td)として測定した。これらの値が高いほど、熱安定性が高いことを表す。
5. Thermal decomposition temperature (nitrogen atmosphere): Td
The thermal decomposition temperature of the polyimide thin film is measured using a TG-DTA60 thermogravimetric analyzer (manufactured by Shimadzu Corporation) in a temperature rising process at a temperature rising rate of 10°C/min in a nitrogen atmosphere. The temperature at which the residue weight ratio becomes 95% was measured as the thermal decomposition temperature (Td). Higher values of these indicate higher thermal stability.

6.紫外・可視光透過性
ポリイミド薄膜の紫外・可視域における光透過性は、V-670紫外・可視分光光度計(日本分光製)を用いて、波長250~800nmの範囲で、石英基板上に成膜したポリイミド薄膜試料を測定した。測定の光路には、紫外可視域で高い偏光度を有するグランテーラー偏光子を挿入することでp偏光とし、かつ測定試料を光路に対してブリュースター角(約60度)となるように傾かせることによって、薄膜表面での多重反射の影響を極力、排除した。
6. Ultraviolet/visible light transmittance The light transmittance of the polyimide thin film in the ultraviolet/visible region was measured using a V-670 ultraviolet/visible spectrophotometer (manufactured by JASCO Corporation) in the wavelength range of 250 to 800 nm. A polyimide thin film sample was measured. A Glan-Taylor polarizer with a high degree of polarization in the ultraviolet-visible region is inserted into the optical path for measurement to make it p-polarized, and the measurement sample is tilted to the optical path at a Brewster angle (approximately 60 degrees). By doing so, the influence of multiple reflections on the thin film surface is eliminated as much as possible.

7.平均屈折率:navと複屈折:Δn
ポリイミド薄膜の屈折率は、PC-2010プリズムカプラー(メトリコン社製)を用いて、波長636nm、845nm、1310nm、1558nmにおいて、シリコン基板上に成膜したポリイミド薄膜試料を測定した。ここで、各波長に対応する1/2波長板を光路に挿入しレーザ光の直線偏光面を回転させることで、膜面に平行な方向(nTE)と垂直な方向(膜厚方向)(nTM)の屈折率を測定した。これらの屈折率から、ポリイミド膜の平均屈折率(nav =(2nTE +nTM )/3)と複屈折(Δn=nTE-nTM)を算出した。
7. Average refractive index: n av and birefringence: Δn
The refractive index of the polyimide thin film was measured using a PC-2010 prism coupler (manufactured by Metricon) at wavelengths of 636 nm, 845 nm, 1310 nm and 1558 nm for polyimide thin film samples formed on silicon substrates. Here, by inserting a half-wave plate corresponding to each wavelength into the optical path and rotating the linear polarization plane of the laser beam, the direction parallel to the film surface (n TE ) and the direction perpendicular to the film surface (film thickness direction) ( n TM ) was measured. From these refractive indices, the average refractive index (n av 2 =(2n TE 2 +n TM 2 )/3) and birefringence (Δn=n TE −n TM ) of the polyimide film were calculated.

8.誘電率(推定値):εref
ポリイミド薄膜の誘電率(推定値)は、波長1310nmにおける平均屈折率navに基づき、(εref=1.1×nav )として算出した。
8. Dielectric constant (estimated value): ε ref
The dielectric constant (estimated value) of the polyimide thin film was calculated as (ε ref =1.1×n av 2 ) based on the average refractive index n av at a wavelength of 1310 nm.

9.誘電率、誘電正接(実測値)
ポリイミド薄膜の誘電率、誘電正接は、周波数10GHzおよび20GHzにおいて、VNAネットワークアナライザMS46122B(アンリツ社製)と空洞共振器(10GHz、20GHz)(エーイーティー社製)を用いTEモードで測定を行った。また測定は、ポリイミド薄膜を120℃で2時間、乾燥後、23℃±1℃、50%RH±5%環境下で24時間、調湿後に行った。
9. Permittivity, dielectric loss tangent (measured value)
The dielectric constant and dielectric loss tangent of the polyimide thin film were measured in TE mode at frequencies of 10 GHz and 20 GHz using a VNA network analyzer MS46122B (manufactured by Anritsu) and cavity resonators (10 GHz and 20 GHz) (manufactured by AET). . The measurement was carried out after the polyimide thin film was dried at 120° C. for 2 hours, and then under an environment of 23° C.±1° C. and 50% RH±5% for 24 hours and after humidity control.

10.円偏光二色性:CD
ポリイミド薄膜の円偏光二色性(CD)は、J-1000円二色性分散計(日本分光社製)を用い、波長190~500nmの範囲で、石英基板上に成膜したポリイミド薄膜試料を測定した。
10. Circular dichroism: CD
The circular dichroism (CD) of the polyimide thin film was measured using a J-1000 circular dichroism spectrometer (manufactured by JASCO Corporation) in the wavelength range of 190 to 500 nm. It was measured.

11.溶解性試験
ポリイミド薄膜の溶媒への溶解性は、ポリイミド薄膜0.1gに対し、表3に記載の溶媒9.9g(固形分濃度1重量%)をガラス製試料管に入れ、試験管ミキサーを用いて60分間撹拌して溶解状態を目視で確認した。溶媒として、N,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、γ-ブチロラクトン(GBL)を使用した。評価結果は、室温で溶解した場合を「++」、加熱により溶解し、且つ室温まで放冷後も均一性を保持していた場合を「+」、膨潤/一部溶解した場合を「±」、不溶の場合を「-」として表3中に表示した。
11. Solubility test The solubility of the polyimide thin film in a solvent was measured by adding 0.1 g of the polyimide thin film and 9.9 g of the solvent described in Table 3 (solid content concentration of 1% by weight) into a glass sample tube and mixing with a test tube mixer. The dissolution state was confirmed visually after stirring for 60 minutes. N,N-dimethylacetamide (DMAc), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), dimethylsulfoxide (DMSO), γ-butyrolactone (GBL) were used as solvents. The evaluation results are "++" when dissolved at room temperature, "+" when dissolved by heating and maintaining uniformity even after standing to cool to room temperature, and "±" when swollen/partially dissolved. , and the case of insolubility is shown in Table 3 as "-".

<合成例1> 化合物(i)(イソソルビド-ビス(トリメリテートアンハイドライド)の合成
温度計、撹拌機、冷却管を備えた4つ口フラスコにイソソルビドと30倍の無水ジクロロメタンを仕込み、混合液を撹拌して溶解させながら、そこにイソソルビドに対して1.1モル倍のトリエチルアミンを添加した。さらに、イソソルビドに対して2.1モル倍の無水トリメリット酸クロライドを添加し、0℃で20時間撹拌した。
生成した沈殿をろ別し、ろ液をゆっくりと30倍の石油エーテル中に滴下し、白色固体を得た。得られた白色固体をろ別し、減圧下80℃にて乾燥させた。得られた白色固体を重水素化ジメチルスルホキシド(DMSO-d)に溶解し、H-NMRで分析し、目的化合物である化合物(i)であると同定した。
<Synthesis Example 1> Synthesis of compound (i) (isosorbide-bis(trimellitate anhydride)) A four-necked flask equipped with a thermometer, a stirrer, and a condenser was charged with isosorbide and 30 times anhydrous dichloromethane, and the mixture was While stirring and dissolving, triethylamine was added in an amount of 1.1 times the moles of isosorbide, and trimellitic anhydride chloride was added in an amount of 2.1 times the moles of isosorbide. Stirred for an hour.
The resulting precipitate was filtered off, and the filtrate was slowly added dropwise to petroleum ether of 30 times volume to obtain a white solid. The resulting white solid was filtered off and dried at 80° C. under reduced pressure. The obtained white solid was dissolved in deuterated dimethyl sulfoxide (DMSO-d 6 ) and analyzed by 1 H-NMR, and identified as the target compound (i).

<合成例2> 化合物(iii)(イソマンニド-ビス(トリメリテートアンハイドライド)の合成
温度計、撹拌機、冷却管を備えた4つ口フラスコにイソマンニドと38倍の無水ジメチルアセトアミドを仕込み、混合液を撹拌して溶解させながら、そこにイソマンニドに対して1.1モル倍のトリエチルアミンを添加した。さらに、イソマンニドに対して2.1モル倍の無水トリメリット酸クロライドを添加し、20℃で28時間撹拌した。
生成した沈殿をろ別し、ろ液をゆっくりと38倍の石油エーテル中に滴下し、白色固体を得た。得られた白色固体をろ別し、減圧下80℃にて乾燥させた。得られた白色固体を重水素化クロロホルム(CDCl)に溶解し、H-NMRで分析し、目的化合物である化合物(iii)であると同定した。
<Synthesis Example 2> Synthesis of compound (iii) (isomannide-bis(trimellitate anhydride)) A four-necked flask equipped with a thermometer, a stirrer, and a condenser was charged with isomannide and 38 times of anhydrous dimethylacetamide and mixed. While stirring and dissolving the liquid, triethylamine was added thereto in an amount of 1.1 times the moles of isomannide, and trimellitic anhydride chloride was added in an amount of 2.1 times the moles of isomannide. Stirred for 28 hours.
The resulting precipitate was filtered off, and the filtrate was slowly added dropwise to petroleum ether of 38 times volume to obtain a white solid. The resulting white solid was filtered off and dried at 80° C. under reduced pressure. The resulting white solid was dissolved in deuterated chloroform (CDCl 3 ), analyzed by 1 H-NMR, and identified as the target compound (iii).

<実施例1>
窒素雰囲気下において、蓋付きガラス容器に1,4-シクロヘキサンジアミン(DACH)0.571g(5mmol)と、N,O-ビス(トリメチルシリル)トリフルオロアセトアミド(BSTFA)1.29gを、脱水N,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)12.6gに溶解し、<合成例1>に従って合成した化合物(i)2.472g(5mmol)を数回にわけて混合し、磁気撹拌子で撹拌しながら溶解した。その後、室温で12時間撹拌し、ポリイミド前駆体であるポリアミド酸溶液を得た(固形分濃度18.0重量%)。このポリアミド酸溶液を、スピンコータに設置したシリコン基板又は溶融石英基板上に展開、回転塗布により製膜し、基板ごと加熱炉(イナートオーブン)内に移動した。その後、窒素気流下、70℃で50分乾燥させ、次いで昇温速度:3℃/分で280℃まで昇温し、280℃で90分保持した後、室温まで自然放冷した。基板から剥離し、無色透明のポリイミド薄膜を得た。なお、光学測定(光透過性、屈折率、円偏光二色性)の目的に調製したポリイミド薄膜は、基板から剥離せずに測定に用いた。得られたポリイミド薄膜は乾燥デシケータ中に保管した。実施例1のポリイミドの構造式を以下に示す。

Figure 0007253215000055
<Example 1>
Under a nitrogen atmosphere, 0.571 g (5 mmol) of 1,4-cyclohexanediamine (DACH) and 1.29 g of N,O-bis(trimethylsilyl)trifluoroacetamide (BSTFA) were added to a glass container with a lid, and dehydrated N,N 2.472 g (5 mmol) of compound (i) synthesized according to <Synthesis Example 1> was dissolved in 12.6 g of -dimethylacetamide (DMAc) and mixed several times, and dissolved while stirring with a magnetic stirrer. After that, the mixture was stirred at room temperature for 12 hours to obtain a polyamic acid solution as a polyimide precursor (solid concentration: 18.0% by weight). This polyamic acid solution was spread on a silicon substrate or a fused quartz substrate placed on a spin coater, and a film was formed by spin coating, and the substrate was moved into a heating furnace (inert oven). After that, it was dried at 70° C. for 50 minutes in a nitrogen stream, then heated to 280° C. at a rate of temperature increase of 3° C./min, held at 280° C. for 90 minutes, and then naturally cooled to room temperature. It was peeled off from the substrate to obtain a colorless and transparent polyimide thin film. In addition, the polyimide thin film prepared for the purpose of optical measurement (light transmittance, refractive index, circular dichroism) was used for the measurement without being peeled off from the substrate. The resulting polyimide thin film was stored in a dry desiccator. The structural formula of the polyimide of Example 1 is shown below.
Figure 0007253215000055

<実施例2>
窒素雰囲気下において、蓋付きガラス容器に2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン(TFDB)1.601g(5mmol)を、脱水N,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)12.9gに溶解し、化合物(i)2.472g(5mmol)を数回にわけて混合し、磁気撹拌子で撹拌しながら溶解した。その後、室温で12時間撹拌し、ポリイミド前駆体であるポリアミド酸溶液を得た(固形分濃度24.0重量%)。このポリアミド酸溶液を、スピンコータに設置したシリコン基板又は溶融石英基板上に展開、回転塗布により製膜し、基板ごと加熱炉内に移動した。その後、窒素気流下、70℃で50分乾燥させ、次いで昇温速度:3℃/分で280℃まで昇温し、280℃で90分保持した後、室温まで自然放冷した。基板から剥離し、無色透明のポリイミド薄膜を得た。なお、光学測定(光透過性、屈折率、円偏光二色性)の目的に調製したポリイミド薄膜は、基板から剥離せずに測定に用いた。得られたポリイミド薄膜は乾燥デシケータ中に保管した。実施例2のポリイミドの構造式を以下に示す。

Figure 0007253215000056
<Example 2>
Under a nitrogen atmosphere, 1.601 g (5 mmol) of 2,2′-bis(trifluoromethyl)benzidine (TFDB) was dissolved in 12.9 g of dehydrated N,N-dimethylacetamide (DMAc) in a glass container with a lid, 2.472 g (5 mmol) of compound (i) was mixed in several portions and dissolved while stirring with a magnetic stirrer. After that, the mixture was stirred at room temperature for 12 hours to obtain a polyamic acid solution as a polyimide precursor (solid concentration: 24.0% by weight). This polyamic acid solution was spread on a silicon substrate or a fused quartz substrate placed on a spin coater, and a film was formed by spin coating, and the substrate was moved into a heating furnace. After that, it was dried at 70° C. for 50 minutes in a nitrogen stream, then heated to 280° C. at a rate of temperature increase of 3° C./min, held at 280° C. for 90 minutes, and then naturally cooled to room temperature. It was peeled off from the substrate to obtain a colorless and transparent polyimide thin film. In addition, the polyimide thin film prepared for the purpose of optical measurement (light transmittance, refractive index, circular dichroism) was used for the measurement without being peeled off from the substrate. The resulting polyimide thin film was stored in a dry desiccator. The structural formula of the polyimide of Example 2 is shown below.
Figure 0007253215000056

<実施例3>
窒素雰囲気下において、蓋付きガラス容器に4,4’-ジアミノジフェニルエーテル(ODA)1.00g(5mmol)を、脱水N,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)17.0gに溶解し、化合物(i)2.472g(5mmol)を数回にわけて混合し、磁気撹拌子で撹拌しながら溶解した。その後、室温で12時間撹拌し、ポリイミド前駆体であるポリアミド酸溶液を得た(固形分濃度18.0重量%)。このポリアミド酸溶液を、スピンコータに設置したシリコン基板又は溶融石英基板上に展開、回転塗布により製膜し、基板ごと加熱炉内に移動した。その後、窒素気流下、70℃で50分乾燥させ、次いで昇温速度:3℃/分で280℃まで昇温し、280℃で90分保持した後、室温まで自然降温させた。基板から剥離し、淡黄色のポリイミド薄膜を得た。なお、光学測定(光透過性、屈折率、円偏光二色性)の目的に調製したポリイミド薄膜は、基板から剥離せずに測定に用いた。得られたポリイミド薄膜は乾燥デシケータ中に保管した。実施例3のポリイミドの構造式を以下に示す。

Figure 0007253215000057
<Example 3>
Under a nitrogen atmosphere, 1.00 g (5 mmol) of 4,4′-diaminodiphenyl ether (ODA) was dissolved in 17.0 g of dehydrated N,N-dimethylacetamide (DMAc) in a glass container with a lid, and compound (i)2 was obtained. .472 g (5 mmol) was mixed in several portions and dissolved while stirring with a magnetic stir bar. After that, the mixture was stirred at room temperature for 12 hours to obtain a polyamic acid solution as a polyimide precursor (solid concentration: 18.0% by weight). This polyamic acid solution was spread on a silicon substrate or a fused quartz substrate placed on a spin coater, and a film was formed by spin coating, and the substrate was moved into a heating furnace. Then, it was dried at 70° C. for 50 minutes in a nitrogen stream, then heated to 280° C. at a rate of temperature increase of 3° C./min, held at 280° C. for 90 minutes, and then naturally cooled to room temperature. It was peeled off from the substrate to obtain a pale yellow polyimide thin film. In addition, the polyimide thin film prepared for the purpose of optical measurement (light transmittance, refractive index, circular dichroism) was used for the measurement without being peeled off from the substrate. The resulting polyimide thin film was stored in a dry desiccator. The structural formula of the polyimide of Example 3 is shown below.
Figure 0007253215000057

<実施例4> 化合物(i):化合物(iii)=9:1(モル比))の例 窒素雰囲気下において、蓋付きガラス容器に2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン(TFDB)1.60g(5mmol)を、脱水N,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)12.9gに溶解し、化合物(iii)0.247g(0.5mmol)を混合し、磁気撹拌子で撹拌しながら溶解した。その後、室温で6時間撹拌し、さらに化合物(i)0.225g(4.5mmol)を数回に分けて混合し、磁気撹拌子で撹拌しながら溶解した。その後、室温で12時間撹拌し、ポリイミド前駆体であるポリアミド酸溶液を得た(固形分濃度24.0重量%)。このポリアミド酸溶液を、スピンコータに設置したシリコン基板又は溶融石英基板上に展開、回転塗布により製膜し、基板ごと加熱炉内に移動した。その後、窒素気流下、70℃で50分乾燥させ、次いで昇温速度:3℃/分で280℃まで昇温し、280℃で90分保持した後、室温まで自然放冷した。基板から剥離し、無色透明のポリイミド薄膜を得た。なお、光学測定(光透過性、屈折率)の目的に調製したポリイミド薄膜は、基板から剥離せずに測定に用いた。得られたポリイミド薄膜は乾燥デシケータ中に保管した。実施例4のポリイミドの構造式を以下に示す。下記構造式におけるmとnの比は9:1である。

Figure 0007253215000058
<Example 4> Example of compound (i): compound (iii) = 9:1 (molar ratio)) Under a nitrogen atmosphere, 2,2'-bis(trifluoromethyl)benzidine (TFDB) was added to a glass container with a lid. 1.60 g (5 mmol) was dissolved in 12.9 g of dehydrated N,N-dimethylacetamide (DMAc), mixed with 0.247 g (0.5 mmol) of compound (iii) and dissolved while stirring with a magnetic stir bar. . After that, the mixture was stirred at room temperature for 6 hours, and 0.225 g (4.5 mmol) of compound (i) was mixed in several portions and dissolved while stirring with a magnetic stirrer. After that, the mixture was stirred at room temperature for 12 hours to obtain a polyamic acid solution as a polyimide precursor (solid concentration: 24.0% by weight). This polyamic acid solution was spread on a silicon substrate or a fused quartz substrate placed on a spin coater, and a film was formed by spin coating, and the substrate was moved into a heating furnace. After that, it was dried at 70° C. for 50 minutes under a nitrogen stream, then heated to 280° C. at a heating rate of 3° C./min, held at 280° C. for 90 minutes, and then naturally cooled to room temperature. It was peeled off from the substrate to obtain a colorless and transparent polyimide thin film. In addition, the polyimide thin film prepared for the purpose of optical measurement (light transmittance, refractive index) was used for the measurement without being peeled off from the substrate. The resulting polyimide thin film was stored in a dry desiccator. The structural formula of the polyimide of Example 4 is shown below. The ratio of m and n in the following structural formula is 9:1.
Figure 0007253215000058

<実施例5> 化合物(i):化合物(iii)=8:2(モル比))の例
窒素雰囲気下において、蓋付きガラス容器に2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン(TFDB)1.60g(5mmol)を、脱水N,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)12.9gに溶解し、化合物(iii)0.494g(1mmol)を混合し、磁気撹拌子で撹拌しながら溶解した。その後、室温で6時間撹拌し、さらに化合物(i)1.977g(4mmol)を数回にわけて混合し、磁気撹拌子で撹拌しながら溶解した。その後、室温で12時間撹拌し、ポリイミド前駆体であるポリアミド酸溶液を得た(固形分濃度24.0重量%)。このポリアミド酸溶液を、スピンコータに設置したシリコン基板又は溶融石英基板上に展開、回転塗布により製膜し、基板ごと加熱炉内に移動した。その後、窒素気流下、70℃で50分乾燥させ、次いで昇温速度:3℃/分で280℃まで昇温し、280℃で90分保持した後、室温まで自然放冷した。基板から剥離し、無色透明のポリイミド薄膜を得た。なお、光学測定(光透過性、屈折率)の目的に調製したポリイミド薄膜は、基板から剥離せずに測定に用いた。得られたポリイミド薄膜は乾燥デシケータ中に保管した。ここで、実施例5のポリイミドの構造式は、実施例4に示した構造式と同じであり、mとnの比は8:2である。
<Example 5> Example of compound (i): compound (iii) = 8:2 (molar ratio)) Under a nitrogen atmosphere, 2,2'-bis(trifluoromethyl)benzidine (TFDB) was added to a glass container with a lid. 1.60 g (5 mmol) was dissolved in 12.9 g of dehydrated N,N-dimethylacetamide (DMAc), mixed with 0.494 g (1 mmol) of compound (iii) and dissolved while stirring with a magnetic stir bar. Then, the mixture was stirred at room temperature for 6 hours, and 1.977 g (4 mmol) of compound (i) was mixed in several portions and dissolved while stirring with a magnetic stirrer. After that, the mixture was stirred at room temperature for 12 hours to obtain a polyamic acid solution as a polyimide precursor (solid concentration: 24.0% by weight). This polyamic acid solution was spread on a silicon substrate or a fused quartz substrate placed on a spin coater, and a film was formed by spin coating, and the substrate was moved into a heating furnace. After that, it was dried at 70° C. for 50 minutes under a nitrogen stream, then heated to 280° C. at a heating rate of 3° C./min, held at 280° C. for 90 minutes, and then naturally cooled to room temperature. It was peeled off from the substrate to obtain a colorless and transparent polyimide thin film. In addition, the polyimide thin film prepared for the purpose of optical measurement (light transmittance, refractive index) was used for the measurement without being peeled off from the substrate. The resulting polyimide thin film was stored in a dry desiccator. Here, the structural formula of the polyimide of Example 5 is the same as the structural formula shown in Example 4, and the ratio of m to n is 8:2.

<実施例6>
実施例4における化合物(i)と化合物(iii)のモル比を7:3に変更した以外は、実施例4と同一の調製法により、ポリイミドを製造した。
<Example 6>
A polyimide was produced by the same preparation method as in Example 4, except that the molar ratio of compound (i) and compound (iii) in Example 4 was changed to 7:3.

<実施例7>
実施例4における化合物(i)と化合物(iii)のモル比を6:4に変更した以外は、実施例4と同一の調製法により、ポリイミドを製造した。
<Example 7>
A polyimide was produced by the same preparation method as in Example 4, except that the molar ratio of compound (i) and compound (iii) in Example 4 was changed to 6:4.

<実施例8>
実施例4における化合物(i)と化合物(iii)のモル比を5:5に変更した以外は、実施例4と同一の調製法により、ポリイミドを製造した。
<Example 8>
A polyimide was produced by the same preparation method as in Example 4, except that the molar ratio of compound (i) and compound (iii) in Example 4 was changed to 5:5.

<実施例9>
窒素雰囲気下において、蓋付きガラス容器に5-トリフルオロメチル-1,3-フェニレンジアミン(TFMPD)1.761g(10mmol)を、脱水N,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)21.2gに溶解し、化合物(i)4.944g(10mmol)を数回にわけて混合し、磁気撹拌子で撹拌しながら溶解した。その後、室温で12時間撹拌し、ポリイミド前駆体であるポリアミド酸溶液を得た(固形分濃度24.0重量%)。このポリアミド酸溶液を、スピンコータに設置したシリコン基板又は溶融石英基板上に展開、回転塗布により製膜し、基板ごと加熱炉内に移動した。その後、窒素気流下、70℃で50分乾燥させ、次いで昇温速度:3℃/分で280℃まで昇温し、280℃で90分保持した後、室温まで自然放冷した。基板から剥離し、無色透明のポリイミド薄膜を得た。なお、光学測定(光透過性、屈折率、円偏光二色性)の目的に調製したポリイミド薄膜は、基板から剥離せずに測定に用いた。得られたポリイミド薄膜は乾燥デシケータ中に保管した。実施例9のポリイミドの構造式を以下に示す。

Figure 0007253215000059
<Example 9>
Under a nitrogen atmosphere, 1.761 g (10 mmol) of 5-trifluoromethyl-1,3-phenylenediamine (TFMPD) was dissolved in 21.2 g of dehydrated N,N-dimethylacetamide (DMAc) in a glass container with a lid, Compound (i) 4.944 g (10 mmol) was mixed in several portions and dissolved while stirring with a magnetic stirrer. After that, the mixture was stirred at room temperature for 12 hours to obtain a polyamic acid solution as a polyimide precursor (solid concentration: 24.0% by weight). This polyamic acid solution was spread on a silicon substrate or a fused quartz substrate placed on a spin coater, and a film was formed by spin coating, and the substrate was moved into a heating furnace. After that, it was dried at 70° C. for 50 minutes in a nitrogen stream, then heated to 280° C. at a rate of temperature increase of 3° C./min, held at 280° C. for 90 minutes, and then naturally cooled to room temperature. It was peeled off from the substrate to obtain a colorless and transparent polyimide thin film. In addition, the polyimide thin film prepared for the purpose of optical measurement (light transmittance, refractive index, circular dichroism) was used for the measurement without being peeled off from the substrate. The resulting polyimide thin film was stored in a dry desiccator. The structural formula of the polyimide of Example 9 is shown below.
Figure 0007253215000059

<実施例10>
窒素雰囲気下において、蓋付きガラス容器に1,4-フェニレンジアミン(PPD)1.081g(10mmol)を、脱水N,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)27.4gに溶解し、化合物(i)4.944g(10mmol)を数回にわけて混合し、磁気撹拌子で撹拌しながら溶解した。その後、室温で12時間撹拌し、ポリイミド前駆体であるポリアミド酸溶液を得た(固形分濃度18.0重量%)。このポリアミド酸溶液を、スピンコータに設置したシリコン基板又は溶融石英基板上に展開、回転塗布により製膜し、基板ごと加熱炉内に移動した。その後、窒素気流下、70℃で50分乾燥させ、次いで昇温速度:3℃/分で280℃まで昇温し、280℃で90分保持した後、室温まで自然放冷した。基板から剥離し、淡黄色のポリイミド薄膜を得た。なお、光学測定(光透過性、屈折率、円偏光二色性)の目的に調製したポリイミド薄膜は、基板から剥離せずに測定に用いた。得られたポリイミド薄膜は乾燥デシケータ中に保管した。実施例10のポリイミドの構造式を以下に示す。

Figure 0007253215000060
<Example 10>
Under a nitrogen atmosphere, 1.081 g (10 mmol) of 1,4-phenylenediamine (PPD) was dissolved in 27.4 g of dehydrated N,N-dimethylacetamide (DMAc) in a glass container with a lid, and compound (i)4. 944 g (10 mmol) were mixed in several portions and dissolved while stirring with a magnetic stir bar. After that, the mixture was stirred at room temperature for 12 hours to obtain a polyamic acid solution as a polyimide precursor (solid concentration: 18.0% by weight). This polyamic acid solution was spread on a silicon substrate or a fused quartz substrate placed on a spin coater, and a film was formed by spin coating, and the substrate was moved into a heating furnace. After that, it was dried at 70° C. for 50 minutes under a nitrogen stream, then heated to 280° C. at a heating rate of 3° C./min, held at 280° C. for 90 minutes, and then naturally cooled to room temperature. It was peeled off from the substrate to obtain a pale yellow polyimide thin film. In addition, the polyimide thin film prepared for the purpose of optical measurement (light transmittance, refractive index, circular dichroism) was used for the measurement without being peeled off from the substrate. The resulting polyimide thin film was stored in a dry desiccator. The structural formula of the polyimide of Example 10 is shown below.
Figure 0007253215000060

<実施例11>
実施例10における1,4-フェニレンジアミン(PPD)を、その構造異性体である1,3-フェニレンジアミン(MPD)に代えた以外は実施例10と同一の調製法により、ポリイミドを製造した。実施例11のポリイミドの構造式を以下に示す。

Figure 0007253215000061
<Example 11>
A polyimide was produced by the same preparation method as in Example 10, except that 1,4-phenylenediamine (PPD) in Example 10 was replaced with its structural isomer, 1,3-phenylenediamine (MPD). The structural formula of the polyimide of Example 11 is shown below.
Figure 0007253215000061

実施例1~11のポリイミド薄膜について後述のとおり評価した物性を下記表1、2にまとめて示す。なお、表1のT400(%)、T450(%)は、それぞれ波長400nm、450nmにおける光透過率(%)を、λ(T95%)は、光透過率(%)が95%になる波長(nm)を意味する。 The physical properties of the polyimide thin films of Examples 1 to 11 evaluated as described below are summarized in Tables 1 and 2 below. In Table 1, T 400 (%) and T 450 (%) are the light transmittance (%) at wavelengths of 400 nm and 450 nm, respectively, and λ (T 95% ) is the light transmittance (%) of 95%. means a wavelength (nm) of

Figure 0007253215000062
Figure 0007253215000062

Figure 0007253215000063
Figure 0007253215000063

<イミド化反応の完結確認>
図1~11は、それぞれ実施例1~11で得られたポリイミド薄膜(膜厚は約15μm)のフーリエ変換ATR(減衰全反射)赤外吸収スペクトルを示す図である。
図1~11において、1760cm-1付近のピークはイミド基に含まれる2つのカルボニル炭素の対称伸縮振動、1700cm-1付近のピークは同カルボニル炭素の非対称伸縮振動、1370cm-1付近のピークはイミド環窒素(N)とベンゼン環1位炭素またはシクロヘキシル基1位炭素の単結合の伸縮振動に帰属される信号である。加えて図2~11においては、1480~1510cm-1付近にジアミン部のベンゼン環C=C伸縮振動に帰属されるピークが観測される。一方、1670cm-1付近にはイミド化が完結しない場合に観測されるアミド基のピークは観測されていない。よって、実施例1~11における熱イミド化反応は完結しており、確かにポリイミド薄膜が得られたことが明らかとなった。
<Confirmation of completion of imidization reaction>
1 to 11 are diagrams showing Fourier transform ATR (attenuated total reflection) infrared absorption spectra of polyimide thin films (thickness: about 15 μm) obtained in Examples 1 to 11, respectively.
In FIGS. 1 to 11, the peak near 1760 cm -1 is the symmetrical stretching vibration of the two carbonyl carbons contained in the imide group, the peak near 1700 cm -1 is the asymmetric stretching vibration of the same carbonyl carbon, and the peak near 1370 cm -1 is the imide It is a signal attributed to the stretching vibration of the single bond between the ring nitrogen (N) and the 1-position carbon of the benzene ring or the 1-position carbon of the cyclohexyl group. In addition, in FIGS. 2 to 11, a peak attributed to the benzene ring C═C stretching vibration of the diamine moiety is observed near 1480 to 1510 cm −1 . On the other hand, no amide group peak, which is observed when imidization is not completed, is observed near 1670 cm −1 . Therefore, it was clarified that the thermal imidization reaction in Examples 1 to 11 was completed and a polyimide thin film was indeed obtained.

図12~22は、実施例1~11のポリイミド薄膜の重水素化ジメチルスホキシド(DMSO-d)溶液のH-NMRスペクトルを示す図である。
これらの図12~22中の*はTMS(基準物質)、#はDMSO(溶媒)、+は水分の信号であり、7.5~8.5ppmの信号はフェニル基水素、4.5~5.5ppmの信号はイソソルビド及びイソマンニドの脂環式構造の水素に帰属される。ここで、図15~19(実施例4~8)で観測された4.9ppm及び5.4ppmのピーク(†)は、イソマンニドに帰属される信号であり、その強度比から実施例4~8のポリイミド共重合体において、イソマンニドがそれぞれ10mol~50mol%含まれていることが確認された。また、実施例1における4.2ppmの信号は、シクロヘキシル基の1位水素、1~3ppmはシクロヘキシル基の1位以外の水素に帰属される。これらのスペクトルにおいて主たる信号はすべてポリイミドの構造に帰属することができ、かつイミド化が完結した場合に観測される信号のみが観測されている。よって、実施例1~11における熱イミド化反応は完結しており、確かにポリイミド薄膜が得られたことが明らかとなった。なお、実施例10のポリイミドについてはDMSO-dへの溶解性が極めて低いため、スペクトルの分解能が低くノイズが多いが、その分子構造に特徴的な信号は観測されている。
12 to 22 are 1 H-NMR spectra of deuterated dimethylsulfoxide (DMSO-d 6 ) solutions of the polyimide thin films of Examples 1 to 11. FIG.
In these FIGS. 12 to 22, * is TMS (reference substance), # is DMSO (solvent), + is water signal, 7.5 to 8.5 ppm signal is phenyl group hydrogen, 4.5 to 5 The 0.5 ppm signal is assigned to the hydrogen of the cycloaliphatic structure of isosorbide and isomannide. Here, the 4.9 ppm and 5.4 ppm peaks (†) observed in FIGS. 15 to 19 (Examples 4 to 8) are signals attributed to isomannide. It was confirmed that each polyimide copolymer contained 10 mol to 50 mol % of isomannide. Further, the signal of 4.2 ppm in Example 1 is attributed to the 1st-position hydrogen of the cyclohexyl group, and 1 to 3 ppm is attributed to hydrogens other than the 1st-position of the cyclohexyl group. All of the major signals in these spectra can be attributed to the structure of the polyimide, and only the signals observed when imidization is complete are observed. Therefore, it was clarified that the thermal imidization reaction in Examples 1 to 11 was completed and a polyimide thin film was indeed obtained. Since the polyimide of Example 10 has extremely low solubility in DMSO- d6 , the spectral resolution is low and there is a lot of noise, but signals characteristic of its molecular structure are observed.

<ガラス転移温度(Tg)及び平均線熱膨張係数(CTE)測定>
図23~33は、実施例1~11のポリイミド薄膜(約15μm厚)の熱機械分析(TMA)のチャートを示す図である。表1に、低温部(150℃~250℃)の接線と高温部(270℃~275℃)の接線の交点から求めたガラス転移温度(Tg)、および80℃~200℃で求めた平均線熱膨張係数(CTE)を示している。
Tgはいずれも240℃~268℃の範囲であり、耐熱性樹脂として十分に高いTgを有していることが明らかになった。また、CTEは44~67ppm/Kであり、これは等方的な化学構造を有するポリイミドとしては、標準的かやや小さい値(非特許文献1:S. Ando et al., Macromolecular Chemistry and Physics, 2017, 1700354, (2017).)であることが明らかになった。
<Glass transition temperature (Tg) and average linear thermal expansion coefficient (CTE) measurement>
23 to 33 are charts of thermomechanical analysis (TMA) of the polyimide thin films (about 15 μm thick) of Examples 1 to 11. FIG. Table 1 shows the glass transition temperature (Tg) obtained from the intersection of the tangent line of the low temperature part (150 ° C. to 250 ° C.) and the tangent line of the high temperature part (270 ° C. to 275 ° C.), and the average line obtained at 80 ° C. to 200 ° C. The coefficient of thermal expansion (CTE) is indicated.
All of them have Tg in the range of 240° C. to 268° C., and it has been clarified that they have a sufficiently high Tg as a heat resistant resin. In addition, the CTE is 44 to 67 ppm/K, which is a standard or slightly smaller value for a polyimide having an isotropic chemical structure (Non-Patent Document 1: S. Ando et al., Macromolecular Chemistry and Physics, 2017, 1700354, (2017).).

<熱分解温度測定>
図34~44は、実施例1~11のポリイミド薄膜(約15μm厚)の熱重量分析(TGA)のチャートを示す図である。表1に、100℃での重量を基準値として残渣重量率が95%になる熱分解温度(Td)を示している.Tdはいずれも400℃~417℃の範囲であり、耐熱性樹脂として十分に高い熱分解温度を有していることが明らかになった。
<Thermal decomposition temperature measurement>
34 to 44 are charts of thermogravimetric analysis (TGA) of the polyimide thin films (about 15 μm thick) of Examples 1 to 11. FIG. Table 1 shows the thermal decomposition temperature (Td) at which the weight at 100° C. is taken as the reference value and the weight percentage of the residue is 95%. All of them have Td in the range of 400° C. to 417° C., and it has been clarified that they have a sufficiently high thermal decomposition temperature as a heat resistant resin.

<紫外・可視光透過性評価>
図45~55は、実施例1~11のポリイミド薄膜(石英基板上に成膜、約10μm厚)の紫外・可視光透過率のスペクトルを示す図である。
ここで、実施例1で得られた薄膜は、膜中に存在する微少散乱体に起因するわずかな濁り(ヘイズ)が見られた。また、実施例3と10で得られた薄膜は透明でありながら、淡黄色を呈していた。他の実施例(実施例2、4~9、11)において得られた薄膜はすべてが無色透明であり、波長450nmにおける光透過率は97.5~99.1%、かつ光透過性が95%となる波長は415~423nmの範囲にあり、可視光波長(400~780nm)の全域で極めて高い光透過性を有していることが明らかになった。これはジアミン化合物として用いた1,4-シクロヘキサンジアミン(DACH)が脂環式骨格を、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン(TFDB)と5-トリフルオロメチル-1,3-フェニレンジアミン(TFMPD)が、かさ高くかつ電子吸引性の強いトリフルオロメチル基を有しており、その結果、ポリイミドのジアミン化合物に由来する部位とテトラカルボン酸二無水物のトリメリット酸に由来する部位が基底状態において形成する電子状態の電荷移動性が低下し、光吸収端が可視域から紫外域に移動することに起因している。特筆すべきは、テトラカルボン酸二無水物としてイソソルビド-ビス(トリメリテートアンハイドライド)単独で合成した実施例2に比べて、イソマンニド-ビス(トリメリテートアンハイドライド)を10~50mol%加えた実施例4~8の全てにおいて光透過性が向上している点である。これはイソマンニドに由来する強く屈曲した構造によりポリイミドの分子間の凝集が阻害され、分子間での電荷移動性の光吸収がさらに抑制されたためと考えられる。加えて、ジアミン化合物として1,4-フェニレンジアミン(PPD)を用いた実施例10のポリイミドが淡黄色を示したのに対し、その構造異性体である1,3-フェニレンジアミン(MPD)を用いた実施例11のポリイミドは無色透明であった。これもm-フェニレン結合の屈曲した構造によりジアミン化合物に由来する部位の電子供与性が低下し、かつポリイミドの凝集が阻害されたために、分子内および分子間の電荷移動性の光吸収が抑制されたことによると考えられる。
一方、実施例3と10で得られた薄膜は、原料であるジアミン化合物のベンゼン環部位とテトラカルボン酸二無水物のトリメリット酸部位が、基底状態において前者から後者への電荷移動性の電子状態を有していることに起因し、可視短波長域の紫~青色の光をわずかに吸収するため、淡黄色を呈したと考えられる。
<Ultraviolet and visible light transmittance evaluation>
45 to 55 are diagrams showing spectra of ultraviolet and visible light transmittance of the polyimide thin films of Examples 1 to 11 (deposited on a quartz substrate, about 10 μm thick).
Here, in the thin film obtained in Example 1, a slight turbidity (haze) due to minute scatterers present in the film was observed. Moreover, the thin films obtained in Examples 3 and 10 were transparent, but had a pale yellow color. All of the thin films obtained in other examples (Examples 2, 4 to 9, 11) were colorless and transparent, had a light transmittance of 97.5 to 99.1% at a wavelength of 450 nm, and had a light transmittance of 95%. % is in the range of 415 to 423 nm, and it has been found to have extremely high light transmittance over the entire visible light wavelength range (400 to 780 nm). This is because 1,4-cyclohexanediamine (DACH) used as a diamine compound forms an alicyclic skeleton, 2,2′-bis(trifluoromethyl)benzidine (TFDB) and 5-trifluoromethyl-1,3-phenylene Diamine (TFMPD) has a bulky and strongly electron-withdrawing trifluoromethyl group, and as a result, the site derived from the diamine compound of the polyimide and the site derived from the trimellitic acid of the tetracarboxylic dianhydride This is caused by the decrease in the charge mobility of the electronic state formed in the ground state and the shift of the light absorption edge from the visible region to the ultraviolet region. It should be noted that 10 to 50 mol% of isomannide-bis(trimellitate anhydride) was added compared to Example 2 in which isosorbide-bis(trimellitate anhydride) was synthesized alone as the tetracarboxylic dianhydride. The point is that the light transmittance is improved in all of Examples 4 to 8. This is probably because the strongly bent structure derived from isomannide inhibited the intermolecular aggregation of the polyimide, further suppressing the intermolecular charge transfer light absorption. In addition, the polyimide of Example 10 using 1,4-phenylenediamine (PPD) as the diamine compound exhibited a light yellow color, whereas the structural isomer 1,3-phenylenediamine (MPD) was used. The polyimide of Example 11 was colorless and transparent. In this case as well, due to the bent structure of the m-phenylene bond, the electron-donating property of the site derived from the diamine compound was lowered, and aggregation of the polyimide was inhibited. It is thought that it depends on what happened.
On the other hand, in the thin films obtained in Examples 3 and 10, the benzene ring site of the raw material diamine compound and the trimellitic acid site of the tetracarboxylic dianhydride are in the ground state, electron transfer from the former to the latter. Due to the state, it is thought that the pale yellow color is exhibited because it slightly absorbs violet to blue light in the visible short wavelength region.

<屈折率特性評価>
図56~66は、実施例1~11のポリイミド薄膜(シリコン基板上に成膜、約15μm厚)の屈折率(nTE、nTM、nav)と複屈折(Δn)の波長依存性を示す図である。表2に、波長1310nmで測定した平均屈折率および複屈折を代表値としてまとめて示した。
実施例1~11のポリイミド薄膜は、汎用の全芳香族ポリイミドに比べて低い屈折率(1.555~1.603)を示すことが明らかになった。これは使用したテトラカルボン酸二無水物に含まれる、イソソルビドまたはイソマンニド由来の脂環式構造が、分極率が低く、分子体積が大きいことに起因していると考えられる。
中でも、実施例1、2、4~9、11のポリイミド薄膜は、脂環式構造やフッ素を含まない汎用の全芳香族ポリイミドの、波長1310nmにおける標準的な平均屈折率nav(1.65~1.71、非特許文献2:S. Ando et al., Japan Journal of Applied Physics, 41, 5254-5258, (2002))に比べて、顕著に低い屈折率(1.555~1.588)を示している。これは、イソソルビドまたはイソマンニド由来 の脂環式構造に加え、使用したジアミン化合物に含まれる、シクロヘキシル基やトリフルオロメチル基に起因していると考えられる。また、実施例11のポリイミドの屈折率が実施例10のそれに比べて顕著に低いのは、m-フェニレン結合の屈曲した構造により分子間の凝集が阻害され、密度が低下したためと考えられる。
加えて、実施例1~11のポリイミド薄膜は、上記の汎用の全芳香族ポリイミドにおける波長1310nmにおける標準的な複屈折(Δn)(0.026~0.170、非特許文献3:Y. Terui et al., Journal of Polymer Science, 42, 2354-2366, (2004).)に比べ、顕著に小さな複屈折(0.005~0.021)を示すことが明らかになった。これも平均屈折率を低下させるとともに分子鎖配向や凝集構造の形成を阻害するイソソルビド、イソマンニド由来の脂環式構造に起因していると考えられる。
中でも実施例1、3、8、9、11の複屈折(Δn)は0.01以下と極めて低く、これは用いたジアミン化合物が屈曲性の分子構造を有することに起因する。また、テトラカルボン酸二無水物としてイソソルビド-ビス(トリメリテートアンハイドライド)単独で合成した実施例2に比べて、イソマンニド-ビス(トリメリテートアンハイドライド)を10~50mol%加えた実施例4~8においては、複屈折(Δn)が有意に減少しており、これもイソマンニドに由来する強く屈曲した構造に起因すると考えられる。
これらの特性は、実施例1~11のポリイミドが光導波路や光波回路などに利用される耐熱性光学材料として優れていることを示している。
<Evaluation of refractive index characteristics>
56 to 66 show the wavelength dependence of the refractive indices (n TE , n TM , n av ) and birefringence (Δn) of the polyimide thin films of Examples 1 to 11 (film formed on a silicon substrate, about 15 μm thick). FIG. 4 is a diagram showing; Table 2 summarizes the average refractive index and birefringence measured at a wavelength of 1310 nm as representative values.
It was found that the polyimide thin films of Examples 1 to 11 exhibit a lower refractive index (1.555 to 1.603) than general-purpose wholly aromatic polyimide. This is probably because the isosorbide- or isomannide-derived alicyclic structure contained in the tetracarboxylic dianhydride used has a low polarizability and a large molecular volume.
Among them, the polyimide thin films of Examples 1, 2, 4 to 9, and 11 have a standard average refractive index n av (1.65 ~ 1.71, Non-Patent Document 2: S. Ando et al., Japan Journal of Applied Physics, 41, 5254-5258, (2002)), significantly lower refractive index (1.555 to 1.588 ). This is considered to be due to the cyclohexyl group and trifluoromethyl group contained in the diamine compound used in addition to the alicyclic structure derived from isosorbide or isomannide. The reason why the refractive index of the polyimide of Example 11 is significantly lower than that of Example 10 is considered to be that the bent structure of the m-phenylene bond inhibits intermolecular aggregation, resulting in a decrease in density.
In addition, the polyimide thin films of Examples 1 to 11 have the standard birefringence (Δn) (0.026 to 0.170) at a wavelength of 1310 nm in the above general-purpose wholly aromatic polyimide, Non-Patent Document 3: Y. Terui et al., Journal of Polymer Science, 42, 2354-2366, (2004). This is also considered to be due to the alicyclic structure derived from isosorbide and isomannide, which lowers the average refractive index and inhibits molecular chain orientation and formation of aggregate structure.
Among them, the birefringence (Δn) of Examples 1, 3, 8, 9 and 11 was extremely low at 0.01 or less, which is attributed to the diamine compound used having a flexible molecular structure. In addition, isosorbide-bis (trimellitate anhydride) was added in an amount of 10 to 50 mol% compared with Example 2 in which isosorbide-bis (trimellitate anhydride) was synthesized alone as a tetracarboxylic dianhydride. There is a significant decrease in birefringence (Δn) at ~8, which is also attributed to the strongly bent structure derived from isomannide.
These properties indicate that the polyimides of Examples 1 to 11 are excellent as heat-resistant optical materials used for optical waveguides, lightwave circuits, and the like.

図67~72は、2種の酸無水物を用いたポリイミド共重合体を除く、実施例1~3と実施例9~11のポリイミド薄膜(石英基板上に成膜、約1μm厚)の円偏光二色性(CD)の楕円率を示すスペクトルを示す図である。表1にCDスペクトルにおけるCotton効果の正負と波長を示した。
実施例1のポリイミド薄膜は波長238nmに、実施例2のポリイミド薄膜は230nmと260nmに、実施例3のポリイミド薄膜は232nmと264nmに、実施例9のポリイミド薄膜は232nmと254nmに、実施例10のポリイミド薄膜は230nmと274nmに、実施例11のポリイミド薄膜は234nmと254nmにすべて負のコットン効果に対応する明確なピークを示し、CD信号は正負の対となっている。このことはこれらのポリイミド分子が固体状態でイソソルビド部が有する光学異性(キラリティ)構造を保持しており、らせん構造を形成していることを示唆している。らせん構造を形成する透明高分子薄膜は、蛍光発光性や燐光発光性(フォトルミネッセンス)を有する有機高分子と複合化することで、円偏光発光性を発現させることができ、有機ELデバイス用の発光材料や光センサー、光レーダー、3Dディスプレイに応用が可能と考えられる。
67-72 are circles of polyimide thin films (deposited on quartz substrates, about 1 μm thick) of Examples 1-3 and Examples 9-11, except for polyimide copolymers using two acid anhydrides. FIG. 3 is a spectrum showing the ellipticity of polarization dichroism (CD); Table 1 shows the positive/negative and wavelength of the Cotton effect in the CD spectrum.
The polyimide thin film of Example 1 has a wavelength of 238 nm, the polyimide thin film of Example 2 has a wavelength of 230 nm and 260 nm, the polyimide thin film of Example 3 has a wavelength of 232 nm and 264 nm, the polyimide thin film of Example 9 has a wavelength of 232 nm and 254 nm, and Example 10. The polyimide thin film of Example 11 shows distinct peaks at 230 nm and 274 nm, and the polyimide thin film of Example 11 at 234 nm and 254 nm, both corresponding to the negative Cotton effect, and the CD signals are positive and negative pairs. This suggests that these polyimide molecules retain the optical isomerism (chirality) structure of the isosorbide moiety in the solid state and form a helical structure. A transparent polymer thin film that forms a helical structure can express circularly polarized luminescence by combining it with an organic polymer that has fluorescent or phosphorescent luminescence (photoluminescence). It can be applied to luminescent materials, optical sensors, optical radars, and 3D displays.

<誘電特性評価>(推定値)
表2に示すとおり、実施例1~11のポリイミド薄膜の誘電率(屈折率からの推定値)(εref)は、平均屈折率を用いる上記式から算出され、2.66~2.87と小さな値であった。このことから、優れた誘電特性を有するポリイミドであることが期待できる。上記の全芳香族ポリイミドにおける標準的なεref(3.0~3.2、観測周波数10GHz、非特許文献4:P. M. Hergenrother, High Performance Polymers, 15, 3-45,(2003).)に比べて、顕著に小さな誘電率であることが明らかになった。
<Dielectric property evaluation> (Estimated value)
As shown in Table 2, the dielectric constant (estimated value from the refractive index) (ε ref ) of the polyimide thin films of Examples 1 to 11 was calculated from the above formula using the average refractive index, and was 2.66 to 2.87. was a small value. From this, it can be expected that the polyimide has excellent dielectric properties. Compared to the standard ε ref (3.0 to 3.2, observation frequency 10 GHz, Non-Patent Document 4: PM Hergenrother, High Performance Polymers, 15, 3-45, (2003).) in the above wholly aromatic polyimide It was found that the dielectric constant was remarkably small.

<誘電特性評価>(実測値)
実施例2~11のポリイミド薄膜(膜厚は約15μm)の周波数10GHz(TEモード)および20GHz(TEモード)における誘電率(実測値)(ε)と誘電正接(実測値)を表2にまとめて示した。
ここで、実施例1のポリイミドは、誘電測定に必要な面積(50mm×50mm以上)の薄膜を基板から剥離することが困難であったため、測定対象から除外した。実施例2~8のポリイミド薄膜の誘電率(実測値、周波数20GHz)は2.88~2.99、誘電正接(実測値、周波数10GHz)は0.0092~0.0129であり、汎用のポリイミドに比べて有意に低い誘電率と小さな誘電正接を有していた。特に、実施例4~6の共重合体からなるポリイミド薄膜は、全実施例中で最も小さな誘電率と誘電正接を示しており、これは含フッ素ジアミン化合物(TFDB)のトリフルオロメチル基の効果に加え、イソマンニドの強く屈曲した構造に起因する分子凝集の抑制効果のためと考えられる。一方、実施例9~11のポリイミド薄膜は、誘電率(実測値, 周波数20GHz)が3.11~3.25、誘電正接(実測値、周波数10GHz)は0.0146~0.0172であり、どちらも相対的にやや高い値を示したが、汎用のポリイミドと比較して同等または小さい値であった。
総じてこれらの誘電特性は、実施例2~11のイソソルビド、イソマンニド由来の構造を有するポリイミドが高周波基板における耐熱性絶縁材料として優れていることを示している。
<Dielectric property evaluation> (measured value)
Dielectric constants (measured values) (ε) and dielectric loss tangents (measured values) of polyimide thin films (thickness: about 15 μm) of Examples 2 to 11 at frequencies of 10 GHz (TE mode) and 20 GHz (TE mode) are summarized in Table 2. indicated.
Here, the polyimide of Example 1 was excluded from the measurement object because it was difficult to peel off a thin film having an area (50 mm×50 mm or more) required for dielectric measurement from the substrate. Dielectric constants (measured values, frequency 20 GHz) of the polyimide thin films of Examples 2 to 8 are 2.88 to 2.99, and dielectric loss tangents (measured values, frequency 10 GHz) are 0.0092 to 0.0129. It has a significantly lower dielectric constant and a smaller dissipation factor compared to . In particular, the polyimide thin films made of the copolymers of Examples 4 to 6 show the smallest dielectric constant and dielectric loss tangent among all the examples, which is the effect of the trifluoromethyl group of the fluorine-containing diamine compound (TFDB). In addition to this, it is thought to be due to the effect of suppressing molecular aggregation caused by the strongly bent structure of isomannide. On the other hand, the polyimide thin films of Examples 9 to 11 have a dielectric constant (measured value, frequency 20 GHz) of 3.11 to 3.25 and a dielectric loss tangent (measured value, frequency 10 GHz) of 0.0146 to 0.0172. Both showed relatively high values, but the values were equal or smaller than those of general-purpose polyimide.
Overall, these dielectric properties indicate that the polyimides of Examples 2 to 11 having isosorbide- and isomannide-derived structures are excellent as heat-resistant insulating materials for high-frequency substrates.

<ポリイミドの溶解性評価>
実施例1~11のポリイミド薄膜の溶媒溶解性を下記表3にまとめて示した。表3において、「+」は易溶、「±」は難溶、「-」は不溶であることを意味する。
実施例2、4~9で得られたポリイミド薄膜は60℃の加熱によってN,N-ジメチルアセトアミド(DMAc)、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、ジメチルスルホキシド(DMSO)に十分な溶解性を示すことが明らかになった。特に、イソマンニドの分率が相対的に高い共重合体である実施例7と8のポリイミドは、γ-ブチロラクトン(GBL)にも十分な溶解性を示したが、それ以外のポリイミドはGBLにわずかな溶解性のみを示した。実施例1で得られたポリイミド薄膜は60℃の加熱によってDMAc、NMPに溶解性を示し、かつDMSOにはやや難溶であるが、かかる有機溶媒に溶解したポリイミドワニスを得ることができる。実施例3と実施例11で得られたポリイミド薄膜は100℃の加熱によってDMAc、NMP、DMSOにわずかな溶解性を示すものの難溶であり、GBLには溶解性を示さないことが明らかになった。
<Solubility evaluation of polyimide>
The solvent solubility of the polyimide thin films of Examples 1 to 11 is summarized in Table 3 below. In Table 3, "+" means readily soluble, "±" means poorly soluble, and "-" means insoluble.
The polyimide thin films obtained in Examples 2 and 4 to 9 were sufficiently soluble in N,N-dimethylacetamide (DMAc), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), and dimethylsulfoxide (DMSO) by heating at 60°C. was found to show In particular, the polyimides of Examples 7 and 8, which are copolymers with relatively high isomannide fractions, showed sufficient solubility in γ-butyrolactone (GBL), but the other polyimides were slightly soluble in GBL. showed only moderate solubility. The polyimide thin film obtained in Example 1 exhibits solubility in DMAc and NMP by heating at 60° C., and is slightly soluble in DMSO, but a polyimide varnish dissolved in such an organic solvent can be obtained. It was found that the polyimide thin films obtained in Examples 3 and 11 show slight solubility in DMAc, NMP, and DMSO when heated at 100° C., but do not exhibit solubility in GBL. rice field.

Figure 0007253215000064
Figure 0007253215000064

実施例1~11のポリイミド薄膜は、生物由来資源を原料にしたバイオベースポリイミドでありながら、その耐熱性(Tg、熱分解温度)と線熱膨張係数はポリイミドとしてほぼ標準的な特性を有しつつ、低い屈折率、小さな複屈折、低い誘電率(推定値、実測値)、小さな誘電正接(実測値)などの優れた特長を示す。加えて、実施例2、4~9、11で示すポリイミドは、可視光の全波長域において極めて高い光透過性(無色透明性)を示すとともに、紫外波長域における円偏光二色性や極性有機溶媒への良好な溶解性を示す。
以上を総合すると、本発明にかかるポリイミドは、高性能の工業材料、特に機能性光学材料や低誘電率材料として優れた特性を有していることが明らかとなった。
Although the polyimide thin films of Examples 1 to 11 are bio-based polyimides made from biological resources, their heat resistance (Tg, thermal decomposition temperature) and linear thermal expansion coefficient are almost standard characteristics of polyimide. At the same time, it exhibits excellent features such as low refractive index, small birefringence, low dielectric constant (estimated value, measured value), and small dielectric loss tangent (measured value). In addition, the polyimides shown in Examples 2, 4 to 9, and 11 exhibit extremely high light transmittance (colorless transparency) in the entire wavelength range of visible light, and exhibit circular dichroism in the ultraviolet wavelength range and polar organic It exhibits good solubility in solvents.
Summarizing the above, it has been clarified that the polyimide according to the present invention has excellent properties as a high-performance industrial material, particularly as a functional optical material and a low dielectric constant material.

Claims (9)

下記一般式(1)で表される繰り返し単位を有し、熱機械分析により求められるガラス転移温度(Tg)が210℃以上であるポリイミド。
Figure 0007253215000065
(式中、Rは、各々独立して炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基、炭素原子数5又は6の環状のアルキル基、炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のアルコキシ基、炭素原子数5又は6の環状のアルコキシ基、炭素原子数6~8のアリール基、炭素原子数6~8のアリールオキシ基、炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のハロゲン化アルキル基、又はハロゲン原子を示し、nは、各々独立して0又は1~3の整数を示し、Aは、下記一般式(5)で表される2価の基若しくは炭素原子数4~30の環状の脂肪族基を含む2価の有機基を示す。)
Figure 0007253215000066
(式中、Rは、各々独立して炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状アルキル基、炭素原子数5又は6の環状アルキル基、炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のアルコキシ基、炭素原子数5又は6の環状のアルコキシ基、炭素原子数6~8のアリール基、炭素原子数6~8のアリールオキシ基、炭素原子数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のハロゲン化アルキル基、又はハロゲン原子を示し、mは、各々独立して0又は1~4の整数を示し、p、q及びrは、0又は1を示し、Xは、直接結合、酸素原子、硫黄原子、スルホニル基(-SO2-)、カルボニル基(-CO-)、アミド基(-NHCO-)、エステル基(-OCO-)、炭素原子数1~15のアルキリデン基、炭素原子数2~15のフッ素含有アルキリデン基、炭素原子数5~15のシクロアルキリデン基、フェニレン基又はフルオレニリデン基を示し、*は、各々結合位置を示す。)
A polyimide having a repeating unit represented by the following general formula (1) and having a glass transition temperature (Tg) of 210° C. or higher as determined by thermomechanical analysis.
Figure 0007253215000065
(wherein R 1 is each independently a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cyclic alkyl group having 5 or 6 carbon atoms, a straight alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, chain or branched alkoxy group, cyclic alkoxy group having 5 or 6 carbon atoms, aryl group having 6 to 8 carbon atoms, aryloxy group having 6 to 8 carbon atoms, aryloxy group having 1 to 6 carbon atoms represents a linear or branched halogenated alkyl group or a halogen atom, n is each independently an integer of 0 or 1 to 3, and A is 2 represented by the following general formula (5) A divalent organic group including a valent group or a cyclic aliphatic group having 4 to 30 carbon atoms.)
Figure 0007253215000066
(wherein R 2 is each independently a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cyclic alkyl group having 5 or 6 carbon atoms, a linear alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a branched alkoxy group, a cyclic alkoxy group having 5 or 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 8 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 8 carbon atoms, or a straight chain having 1 to 6 carbon atoms represents a branched or branched halogenated alkyl group or a halogen atom, m each independently represents an integer of 0 or 1 to 4, p, q and r represent 0 or 1, X is direct bond, oxygen atom, sulfur atom, sulfonyl group (-SO2-), carbonyl group (-CO-), amide group (-NHCO-), ester group (-OCO-), alkylidene group having 1 to 15 carbon atoms , a fluorine-containing alkylidene group having 2 to 15 carbon atoms, a cycloalkylidene group having 5 to 15 carbon atoms, a phenylene group or a fluorenylidene group, and * indicates a bonding position.)
下記一般式(2)~(4)で表される繰り返し単位から選択される1つ以上の繰り返し単位を有する、請求項1に記載のポリイミド。
Figure 0007253215000067
Figure 0007253215000068
Figure 0007253215000069
(一般式(2)~(4)中、R、n、Aは、一般式(1)の定義と同じである。)
2. The polyimide according to claim 1, which has one or more repeating units selected from repeating units represented by the following general formulas (2) to (4).
Figure 0007253215000067
Figure 0007253215000068
Figure 0007253215000069
(In general formulas (2) to (4), R 1 , n, and A are the same as defined in general formula (1).)
下記一般式(2)で表される繰り返し単位を有する、請求項1に記載のポリイミド。
Figure 0007253215000070
(式中、R、n、Aは、一般式(1)の定義と同じである。)
2. The polyimide according to claim 1, which has a repeating unit represented by the following general formula (2).
Figure 0007253215000070
(In the formula, R 1 , n, and A are the same as defined in general formula (1).)
前記一般式(2)~(4)で表される繰り返し単位から選ばれる2つ以上の繰り返し単位を有する、請求項2に記載のポリイミド。 3. The polyimide according to claim 2 , which has two or more repeating units selected from repeating units represented by formulas (2) to (4). 前記一般式(2)及び前記一般式(4)で表される繰り返し単位を有する、請求項4に記載のポリイミド。 5. The polyimide according to claim 4, which has repeating units represented by the general formulas (2) and (4). 前記一般式(2)で表される繰り返し単位と前記一般式(4)で表される繰り返し単位とのモル比率が、(2):(4)=99:1~50:50の範囲である、請求項5に記載のポリイミド。 The molar ratio of the repeating unit represented by the general formula (2) and the repeating unit represented by the general formula (4) is in the range of (2):(4)=99:1 to 50:50. The polyimide of claim 5. 前記一般式(1)で表される繰り返し単位の含有量が、ポリイミド全体の15モル%以上である、請求項1に記載のポリイミド。 2. The polyimide according to claim 1, wherein the content of the repeating unit represented by the general formula (1) is 15 mol % or more of the entire polyimide. 請求項1に記載のポリイミドと有機溶媒を含む、ポリイミドワニス。 A polyimide varnish comprising the polyimide of claim 1 and an organic solvent. 請求項1に記載のポリイミドを含む、ポリイミド薄膜。 A polyimide film comprising the polyimide of claim 1 .
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