JPH0315660B2 - - Google Patents

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JPH0315660B2
JPH0315660B2 JP7388483A JP7388483A JPH0315660B2 JP H0315660 B2 JPH0315660 B2 JP H0315660B2 JP 7388483 A JP7388483 A JP 7388483A JP 7388483 A JP7388483 A JP 7388483A JP H0315660 B2 JPH0315660 B2 JP H0315660B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyamic acid
anhydride
diamine
polyimide compound
tca
Prior art date
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Expired
Application number
JP7388483A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS59199720A (en
Inventor
Yasuyuki Shimozato
Hiroharu Ikeda
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JSR Corp
Original Assignee
Japan Synthetic Rubber Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Japan Synthetic Rubber Co Ltd filed Critical Japan Synthetic Rubber Co Ltd
Priority to JP7388483A priority Critical patent/JPS59199720A/en
Publication of JPS59199720A publication Critical patent/JPS59199720A/en
Publication of JPH0315660B2 publication Critical patent/JPH0315660B2/ja
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  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は可溶性ポリイミド化合物の製造方法に
関する。 一般にポリイミド化合物は優れた耐熱性を有し
ているため、高温下で使用するフイルム、電線被
覆、接着剤、塗料等の原料として非常に有用であ
る。 従来のポリイミド化合物としては無水ピロメリ
ツト酸等の芳香族テトラカルボン酸2無水物と芳
香族アミンとを、極性溶媒中で重合反応させて芳
香族ポリアミツク酸を得、次にこれの溶液を基材
に塗布し、フイルム状にした後、加熱等の方法に
より脱水閉環して得られるフイルム状芳香族ポリ
イミド化合物が知られている。しかし、従来の芳
香族ポリイミド化合物は、その前駆体である芳香
族ポリアミツク酸の安定性が悪く、室温で放置す
ると、ポリアミツク酸溶液の粘度が低下し、さら
に長期間放置すると一部が脱水閉環してポリイミ
ドとなり、不溶化して白濁を生じるなどの欠点を
有している。このため、従来の芳香族ポリアミツ
ク酸の溶液は低温で保存する必要があり、その取
扱いには注意を要するという欠点があつた。 本出願人は、先に2,3,5−トリカルボキシ
シクロンペンチル酢酸またはその無水物とジアミ
ンとから製造されるポリアミツク酸の溶液が室温
での保存安定性に優れており、しかも該ポリアミ
ツク酸を脱水閉環して得られるポリイミド化合物
は耐熱性、機械的特性、電気特性、耐薬品特性等
に優れているとの知見に基づく発明を特許出願し
た。(特願昭56−205099号、同57−26095号、同57
−21294号および同57−21295号明細書参照)。 本発明者らは、さらに鋭意研究の結果、2,
3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸また
はその無水物ととジアミンとから製造されるポリ
アミツク酸を有機溶媒溶液状態で有機カルボン酸
無水物の存在下にイミド化反応を行うと、溶媒に
可溶なポリイミド化合物が得られること、および
このようにして得られたポリイミド化合物の溶液
を基材に塗布してフイルム状にしたものは基材か
ら容易に剥離することができ、作業性に優れ、し
かもフイルム化時の収縮が少なく各種動性が優れ
ていることを見出し、本発明に到達した。 本発明の目的は、耐熱性、機械的特性、電気特
性、耐薬品特性等に優れると共に、フイルム製造
時の作業性に優れ、フイルム化時の収縮が少なく
溶媒に可溶なポリイミド化合物を製造する方法を
提供することにある。 すなわち本発明は、2,3,5−トリカルボキ
シシクロペンチル酢酸またはその無水物とジアミ
ンとから得られるポリアミツク酸を有機溶媒溶液
状態で有機カルボン酸無水物の存在下にイミド化
反応させることを特徴とする可溶性ポリイミド化
合物の製造方法を提供するものである。 本発明に使用される2,3,5−トリカルボキ
シシクロペンチル酢酸(以下TCAと称する)は、
例えばジシクロペンタジエンをオゾン分解し、過
酸化水素で酸化する方法(英国特許第872355号,
J.Org.Chem.,28,2537(1963))、またはジシク
ロペンタジエンを水和して得られるヒドロキシジ
シクロペンタジエンを硝酸酸化する方法(西独特
許第1078120号)などによつて製造することがで
き、このTCAを脱水することにより2,3,5
−トリカルボキシシクロペンチル酢酸無水物(以
下TCA・AHと称する)を製造することができ
る。 また、上記TCAまたはTCA・AHと反応させ
るジアミンは、一般式:H2N−R−NH2で示さ
れる化合物(Rは2価の芳香族基、脂肪族基また
は脂環族基を示す)である。上記一般式における
好ましいRとしては、例えば、
The present invention relates to a method for producing a soluble polyimide compound. Generally, polyimide compounds have excellent heat resistance and are therefore very useful as raw materials for films, wire coatings, adhesives, paints, etc. that are used at high temperatures. Conventional polyimide compounds are produced by polymerizing aromatic tetracarboxylic acid dianhydride such as pyromellitic anhydride and aromatic amine in a polar solvent to obtain aromatic polyamic acid, and then using this solution as a base material. A film-like aromatic polyimide compound is known which is obtained by coating, forming into a film, and then dehydrating and ring-closing it by a method such as heating. However, in conventional aromatic polyimide compounds, the stability of aromatic polyamic acid, which is the precursor thereof, is poor, and if left at room temperature, the viscosity of the polyamic acid solution decreases, and if left for a long period of time, part of the polyamic acid solution undergoes dehydration and ring closure. It has the disadvantage that it becomes polyimide, becomes insolubilized, and becomes cloudy. For this reason, conventional solutions of aromatic polyamic acid have to be stored at low temperatures and have the drawback of requiring care in handling. The present applicant previously discovered that a solution of polyamic acid produced from 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid or its anhydride and a diamine has excellent storage stability at room temperature, and that the polyamic acid The company filed a patent application for an invention based on the knowledge that polyimide compounds obtained by dehydrating and ring-closing polyimide compounds have excellent heat resistance, mechanical properties, electrical properties, chemical resistance properties, etc. (Patent Application No. 56-205099, No. 57-26095, No. 57
-21294 and 57-21295). As a result of further intensive research, the present inventors found that 2.
When polyamic acid produced from 3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid or its anhydride and a diamine is subjected to an imidization reaction in the presence of an organic carboxylic acid anhydride in an organic solvent solution state, a polyimide soluble in the solvent is formed. The polyimide compound solution obtained in this way can be applied to a base material to form a film, which can be easily peeled off from the base material, has excellent workability, and is easy to form into a film. The present invention was achieved by discovering that there is little shrinkage and excellent various dynamics. An object of the present invention is to produce a polyimide compound that has excellent heat resistance, mechanical properties, electrical properties, chemical resistance properties, etc., has excellent workability during film production, and has little shrinkage during film production and is soluble in solvents. The purpose is to provide a method. That is, the present invention is characterized in that polyamic acid obtained from 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid or its anhydride and a diamine is subjected to an imidization reaction in the presence of an organic carboxylic acid anhydride in an organic solvent solution state. The present invention provides a method for producing a soluble polyimide compound. 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid (hereinafter referred to as TCA) used in the present invention is
For example, a method of ozonolyzing dicyclopentadiene and oxidizing it with hydrogen peroxide (British Patent No. 872355,
J.Org.Chem., 28 , 2537 (1963)), or a method of oxidizing hydroxydicyclopentadiene obtained by hydrating dicyclopentadiene with nitric acid (West German Patent No. 1078120). By dehydrating this TCA, 2,3,5
-Tricarboxycyclopentyl acetic anhydride (hereinafter referred to as TCA/AH) can be produced. In addition, the diamine to be reacted with the above TCA or TCA・AH is a compound represented by the general formula: H 2 N-R-NH 2 (R represents a divalent aromatic group, aliphatic group, or alicyclic group) It is. Preferred R in the above general formula is, for example,

【式】【formula】

【式】【formula】

【式】【formula】

(式中X1、X2、X3およびX4は同一でも異なつ
てもよく、−H、−CH3または−OCH3、Yは−
CH2−、−C2H4−、−O−、−S−、
(In the formula, X 1 , X 2 , X 3 and X 4 may be the same or different, -H, -CH 3 or -OCH 3 , Y is -
CH 2 −, −C 2 H 4 −, −O−, −S−,

【式】【formula】

【式】−SO2−または−CONH−、nは0ま たは1を示す)で示される芳香族基、−(CH2o
(n=2〜20)、
[Formula] -SO 2 - or -CONH-, n represents 0 or 1) aromatic group, -(CH 2 ) o -
(n=2-20),

【式】【formula】 【式】【formula】

【式】で示される炭素数2〜20の脂肪 族基または脂環族基等が挙げられる。 本発明方法においてポリアミツク酸を有機溶媒
溶液状態でイミド化反応を行うことにより得られ
るポリイミド化合物の耐熱性をさらに向上させる
ためには、Rが芳香族基であることが好ましい。 上記ジアミンの具体例としては、パラフエニレ
ンジアミン、メタフエニレンジアミン、4,4′−
ジミノジフエニルメタン、4,4′−ジアミノジフ
エニルエタン、ベンジジン、4,4′−ジアミノジ
フエニルスルフイド、4,4′−ジアミノジフエニ
ルスルホン、4,4′−ジアミノジフエニルエーテ
ル、1,5−ジアミノナフタレン、3,3′−ジメ
チル−4,4′−ジアミノビフエニル、3,4′−ジ
アミノベンズアニリド、3,4′−ジアミノジフエ
ニルエーテル、メタキシリレンジアミン、パラキ
シリレンジアミン、エチレンジアミン、1,3−
プロパンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペ
ンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミ
ン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジ
アミン、ノナメチレンジアミン、4,4′−ジメチ
ルヘプタメチレンジアミン、1,4−ジアミノシ
クロヘキサン、テトラヒドロジシクロペンタジエ
ニレンジアミン、ヘキサヒドロ−4,7−メタノ
インダニレンジメチレンジアミン、トリシクロ
〔6,2,1,02.7〕−ウンデシレンジメチルジア
ミン等を挙げることができる。これらは単独また
は混合して用いることができる。 本発明方法を実施するに際しては、先ずTCA
またはTCA・AHとジアミンとを通常有機溶媒
中で反応させてポリアミツク酸の有機溶媒溶液を
得る。 得られたポリアミツク酸の有機溶媒溶液は、そ
のまま、または有機溶媒溶液から常法によりポリ
アミツク酸を回収し、必要に応じて精製した後、
再度有機溶媒に溶解し、有機カルボン酸無水物の
存在下に、所望により3級アミンを添加してイミ
ド化反応を行う。 本発明におけるイミド化反応時の有機溶媒とし
ては、例えばN−メチルピロリドン、N,N−ジ
メチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムア
ミド、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿
素、ヘキサメチルホスホルトリアミド等の極性溶
媒が使用される。 TCAまたはTCA・AHとジアミンとの反応割
合は、当モルで行なうのが好ましいが、目的とす
るポリアミツク酸が得られる限り、これらのモノ
マーの比率を若干変動させてもよい。例えば高分
子量のポリアミツク酸を得るためには、TCAま
たはTCA・AH1モルに対してジアミン0.7〜1.3
モル程度使用することが好ましい。またモノアミ
ンやジカルボン酸無水物を添加してポリアミツク
酸の分子量を調整することもできる。ポリアミツ
ク酸を製造する際の反応温度は、通常TCAを用
いるときは50〜300℃、好ましくは100〜250℃、
TCA・AHを用いるときは0〜100℃である。一
般的にTCAとTCA・AHとでは、TCA・AH、
特に2無水物を用いることが好ましく、有機溶媒
に可溶なポリアミツク酸の製造が容易になる。な
お、TCAまたはTCA・AHとジアミンとを反応
させる際の有機溶媒としては、前記極性溶媒以外
に一般的有機溶媒であるアルコール類、フエノー
ル類、ケトン類、エステル類、ラクトン類、エー
テル類、ハロゲン化炭化水素類、炭化水素類、例
えばメチルアルコール、エチルアルコール、イソ
プロピルアルコール、エチレングリコール、プロ
ピレングリコール、1,4−ブタンジオール、ト
リエチレングリコール、エチレングリコールモノ
メチルエーテル、フエノール、m−クレゾール、
アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチ
ルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸
エチル、酢酸ブチル、シユウ酸ジエチル、マロン
酸ジエチル、γ−ブチロラクトン、ジエチルエー
テル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジ
エチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒ
ドロフラン、ジクロルメタン、1,2−ジクロル
エタン、1,4−ジクロルブタン、トリクロルエ
タン、クロルベンゼン、o−ジクロルベンゼン、
ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ベンゼン、トル
エン、キシレンなども使用することができる。特
に上記極性溶媒と一般的な有機溶媒とを混合して
用いると高分子量のポリアミツク酸を得やすくな
る。例えばアセトン/ジメチルホルムアミド=
7/3(容量比)程度の溶媒を用いてTCA・AH
とジアミンとを反応させると反応系が均一とな
り、特に高分子量のポリアミツク酸が得やすくな
る。これらの一般的有機溶媒を用いてTCAまた
はTCA・AHとジアミンとを反応させた場合は、
一般的には生成したポリアミツク酸を回収し、再
度上記極性溶媒溶液としてイミド化させる。 このようにして得られるポリアミツク酸の固有
粘度ηinh(濃度0.5g/100ml、溶媒N,N′−ジメ
チルアセトアミド、測定温度30℃)は好ましくは
0.05dl/g以上、特に好ましくは0.05〜20dl/g
である。なお固有粘度ηinhは、 ηinh=1n(t/to)/0.5 (tはポリマー溶液の流下速度、toはN,
N′−ジメチルアセトアミドの流下速度である) で表される粘度である。本発明で使用されるポリ
アミツク酸の有機溶媒溶液の濃度は好ましくは1
〜50重量%、特に好ましくは1〜30重量%であ
る。 本発明で使用される有機カルボン酸無水物の沸
点は250℃以下であることが好ましい。有機カル
ボン酸無水物の沸点が250℃を越えると、フイル
ム化時に加熱により溶媒を除去する工程で、有機
カルボン酸無水物が同時に除去されず、フイルム
中に残留することになり、物性等に悪影響を与え
る。 このような有機カルボン酸無水物としては、例
えば無水酢酸、無水プロピオン酸、無水酪酸、無
水イソ酪酸、無水吉草酸等が使用される。これら
の有機カルボン酸の混合酸無水物、例えば酢酸と
プロピオン酸から得られる酸無水物等も使用可能
である。 有機カルボン酸無水物の添加量は、ポリアミツ
ク酸の繰返し構造単位1モル当り0.2〜20倍モル
が好ましい。0.2倍モル末満の場合はイミド化反
応の進行が遅くなり、また20倍モルを越えるとポ
リアミツク酸の有機溶媒に対する溶解度が低下す
る。 本発明方法を実施するに際しては、イミド化反
応を促進させるために、所望により触媒として3
級アミンを添加することができる。3級アミン
は、イミド化反応の促進の他に、得られるポリイ
ミド化合物の溶液粘度の低下を抑制する効果も生
ずる。本発明に使用される3級アミンは、有機カ
ルボン酸無水物の場合と同様な理由で沸点250℃
以下のものが好ましく、例えばトリエチルアミ
ン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン等の
脂肪族3級アミン、N,N−ジメチルアニリン等
の芳香族3級アミン、ピリジン、2−メチルピリ
ジン、N−メチルイミダゾール、キノリン等の複
素環化合物が挙げられる。 3級アミンの添加量は、ポリアミツク酸の繰返
し構造単位1モル当り20倍モル以下が好ましい。
20倍モルを超えるとポリアミツク酸の有機溶媒に
対する溶解性が低下する傾向にある。 本発明方法においてイミド化反応は、前記反応
で得られたポリアミツク酸の有機溶媒溶液をその
まま加熱処理するか、生成したポリアミツク酸を
回収した後、必要に応じて精製しポリアミド酸の
製造に用いた溶媒と同一または異なる有機溶媒に
再溶解させたものを加熱処理して行なわれる。イ
ミド化反応の反応温度は、好ましくは60〜200℃、
特に好ましくは100〜170℃である。60℃未満では
イミド化反応の進行が遅れ、また200℃を越える
とポリイミド化合物の分子量が大きく低下する。 有機カルボン酸無水物および3級アミンの添加
順序は、いずれが先でもよく、また両者を混合し
てから添加してもよい。 このようにして得られたポリイミド化合物は、
ガラス板、金属板等の基材の上に、反応後のポリ
イミド化合物の有機溶媒溶液を流延した後、加熱
等の方法により有機溶媒、有機カルボン酸無水物
および3級アミンを除去することによりフイルム
化することができる。また反応後のポリイミド化
合物の有機溶媒溶液から、ポリイミド化合物を回
収した後、有機溶媒に再溶解させ、次いで上記方
法によりフイルム化することもできる。この再溶
解に用いられる有機溶媒としては、前記の極性溶
媒のほか、本発明のポリイミド化合物を溶解する
溶媒、例えばメタクレゾール等のフエノール系溶
媒等が挙げられる。 本発明方法により得られるポリイミド化合物
は、耐熱性、機械的特性、電気特性、耐薬品特性
等に優れ、しかもフイルム製造時の作業性に優
れ、フイルム化時の収縮が少なく、高温下で使用
するフイルム、接着剤、塗料等に有用であり、具
体的にはプリント配線基板、フレキシブルプリン
ト配線基板、半導体集積回路素子の表面保護膜、
エナメル電線用被覆剤、各種積層板等の電気絶縁
材料等として広範囲の用途に使用することができ
る。 以下、本発明を実施例により詳細に説明する
が、本発明はこれらの実施例により制限されるも
のではない。 実施例 1 ジアミノジフエニルエーテル(DDE)20.48g
(0.102モル)を、N,N−ジメチルアセトアミド
(DMAc)247.5gに溶解した後、TCA・AH(2
無水物)23.15g(0.103モル)を粉末のまま加え
て撹拌しながら25℃で反応させた。24時間後にこ
の反応液を少量サンプリングし、ポリアミツク酸
が0.5g/100mlの濃度になるようにDMAcを加え
て固有粘度(30℃)を測定した。得られたポリア
ミツク酸のηinhは2.01dl/gであつた。 次いで、前記反応液にさらにDMAcを加えて
ポリアミツク酸濃度を6.1重量%とした溶液30g
を100mlのフラスコに移し、この溶液に無水酢酸
1.32g(ポリアミツク酸の繰返し構造単位1モル
当り3倍モル)およびピリジン1.02g(同じく3
倍モル)を順次加えて混合、撹拌した後、135℃
で2時間反応させた。次いで反応生成物を大量の
メタノールに注いでポリマーを凝固し回収した
後、80℃で一晩乾燥した。得られたポリマーの
DMAc中、30℃の粘度ηinhは1.31dl/gであつ
た。 このポリマーを再度DMAcに溶解し、ガラス
板上に流延し乾燥した後、フイルムを剥離し赤外
線吸収スペクトルを測定した結果を第1図に示し
た。第1図から明らかなように、1740cm-1、およ
び1690cm-1にイミドのC=0伸縮振動に基づく吸
収が認められた。これにより、無水酢酸とピリジ
ンの存在下でポリアミツク酸溶液を加熱反応させ
ることにより、ポリイミド化合物が得られること
が分かる。なお第2図は本実施例におけるポリア
ミツク酸の赤外線吸収スペクトルである。 実施例 2 無水酢酸およびピリジンの添加量を第1表のよ
うに変え、その他は実施例1と同様にして、ηinh
が1.48dl/gのポリイミド化合物を得た。 実施例 3 無水酢酸およびピリジンの添加量を第1表のよ
うに変え、その他は実施例1と同様にして、ηinh
が1.51dl/gのポリイミド化合物を得た。 実施例 4 ピリジンを使用せず、その他は実施例3と同様
にしてηinhが1.15dl/gのポリイミド化合物を得
た。 実施例 5 ピリジンの代りに、N,N−ジメチルアニリン
を使用し、その他は実施例1と同様にして、ηinh
が0.79dl/gのポリイミド化合物を得た。 実施例 6 ピリジンの代りに、トリエチレンアミンを使用
し、その他は実施例1と同様にして、ηinhが1.12
dl/gのポリイミド化合物を得た。 実施例 7 無水酢酸の代りに、無水プロピオン酸を用い、
その他は実施例2と同様にして、ηinhが1.18dl/
gのポリイミド化合物を得た。 実施例 8 DMAcの代りに、N,N−ジメチルホルムア
ミド(DMF)を用い、その他は実施例1と同様
にして、ポリアミツク酸を得た。得られたポリア
ミツク酸をDMAc溶液として測定したポリアミ
ツク酸のηinhは2.71dl/gであつた。 次いでこのポリアミツク酸溶液にDMFを添加
して6.0重量%に希釈後、無水酢酸(ポアミツク
酸の繰返し構造単位1モル当り5倍モル)および
ピリジン(同じく7倍モル)を順次加えて混合、
撹拌した後、135℃で2時間反応させた。得られ
たポリイミド化合物をDMAc溶液として測定し
たポリイミド化合物のηinhは1.50dl/gであつ
た。 実施例 9 DDEの代りにジアミノフエニルメタン(DDM
を用い、その他は実施例1と同様にしてポリアミ
ツク酸を得た。得られたポリアミツク酸のηinhは
2.33dl/gであつた。 次いでこのポリアミツク酸溶液にDMAcを添
加して6.0重量%に希釈後、無水酢酸(ポリアミ
ツク酸の繰返し構造単位1モル当り5倍モル)お
よびピリジン(同じく7倍モル)を順次加えて混
合、撹拌した後、135℃で2時間反応させた。得
られたポリイミド化合物のηinhは0.91dl/gであ
つた。 比較例 1 実施例1と同様にしてDMAc中で無水ピロメ
リツト酸とジアミノジフエニエーテルとからポリ
アミツク酸を合成した。得られたポリアミツク酸
のηinhは2.02dl/gであつた。次いでこのポリア
ミツク酸溶液にDMAcを添加して6.0重量%とし
た後、無水酢酸(ポリアミツク酸の繰返し構造単
位1モル当り5倍モル)およびピリジン(同じく
7倍モル)を加えて混合、撹拌した後、135℃で
2時間反応させたところ、固体が沈澱し、可溶性
のポリイミド化合物を得ることができなかつた。 実施例1〜9および比較例1の結果をまとめて
第1表に示す。
Examples include aliphatic groups or alicyclic groups having 2 to 20 carbon atoms represented by the formula. In order to further improve the heat resistance of the polyimide compound obtained by imidizing polyamic acid in an organic solvent solution state in the method of the present invention, it is preferable that R is an aromatic group. Specific examples of the above diamine include paraphenylenediamine, metaphenylenediamine, 4,4'-
Diminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenyl ethane, benzidine, 4,4'-diaminodiphenyl sulfide, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 1,5-diaminonaphthalene, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 3,4'-diaminobenzanilide, 3,4'-diaminodiphenyl ether, metaxylylene diamine, paraxylylene diamine Amine, ethylenediamine, 1,3-
Propanediamine, tetramethylene diamine, pentamethylene diamine, hexamethylene diamine, heptamethylene diamine, octamethylene diamine, nonamethylene diamine, 4,4'-dimethylheptamethylene diamine, 1,4-diaminocyclohexane, tetrahydrodicyclopentadiene Examples include diamine, hexahydro-4,7-methanoindani dimethylene diamine, tricyclo[6,2,1,0 2.7 ]-undecylene dimethyldiamine, and the like. These can be used alone or in combination. When carrying out the method of the present invention, first, TCA
Alternatively, a solution of polyamic acid in an organic solvent is obtained by reacting TCA·AH and a diamine in an ordinary organic solvent. The obtained organic solvent solution of polyamic acid may be used as it is, or after recovering polyamic acid from the organic solvent solution by a conventional method and purifying it as necessary,
It is dissolved again in an organic solvent, and if desired, a tertiary amine is added thereto to carry out an imidization reaction in the presence of an organic carboxylic acid anhydride. Examples of organic solvents used in the imidization reaction in the present invention include polar solvents such as N-methylpyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, dimethylsulfoxide, tetramethylurea, and hexamethylphosphorotriamide. used. The reaction ratio of TCA or TCA·AH and diamine is preferably carried out in equimolar terms, but the ratio of these monomers may be slightly varied as long as the desired polyamic acid is obtained. For example, in order to obtain high molecular weight polyamic acid, 0.7 to 1.3 of diamine is required per mole of TCA or TCA・AH.
It is preferable to use about molar amount. The molecular weight of polyamic acid can also be adjusted by adding monoamines or dicarboxylic acid anhydrides. The reaction temperature when producing polyamic acid is usually 50 to 300°C when using TCA, preferably 100 to 250°C,
When using TCA/AH, the temperature is 0 to 100°C. Generally, TCA and TCA・AH are TCA・AH,
In particular, it is preferable to use a dianhydride, which facilitates the production of polyamic acid soluble in organic solvents. In addition to the above-mentioned polar solvents, as organic solvents for reacting TCA or TCA/AH with diamines, general organic solvents such as alcohols, phenols, ketones, esters, lactones, ethers, and halogens can be used. hydrocarbons, hydrocarbons such as methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, triethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, phenol, m-cresol,
Acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, diethyl oxalate, diethyl malonate, γ-butyrolactone, diethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, dichloromethane, 1,2-dichloroethane , 1,4-dichlorobutane, trichloroethane, chlorobenzene, o-dichlorobenzene,
Hexane, heptane, octane, benzene, toluene, xylene, etc. can also be used. In particular, when the above-mentioned polar solvent and a general organic solvent are mixed and used, it becomes easier to obtain a high molecular weight polyamic acid. For example, acetone/dimethylformamide =
TCA・AH using a solvent of about 7/3 (volume ratio)
When the diamine is reacted with the diamine, the reaction system becomes homogeneous, and it becomes easy to obtain particularly high molecular weight polyamic acid. When TCA or TCA・AH and diamine are reacted using these general organic solvents,
Generally, the produced polyamic acid is recovered and imidized again as a solution in the polar solvent. The intrinsic viscosity ηinh of the polyamic acid thus obtained (concentration 0.5 g/100 ml, solvent N,N'-dimethylacetamide, measurement temperature 30°C) is preferably
0.05 dl/g or more, particularly preferably 0.05 to 20 dl/g
It is. The intrinsic viscosity ηinh is ηinh=1n(t/to)/0.5 (t is the flow rate of the polymer solution, to is N,
It is the viscosity expressed as , which is the flow rate of N'-dimethylacetamide. The concentration of the organic solvent solution of polyamic acid used in the present invention is preferably 1
-50% by weight, particularly preferably 1-30% by weight. The boiling point of the organic carboxylic acid anhydride used in the present invention is preferably 250°C or lower. If the boiling point of the organic carboxylic acid anhydride exceeds 250°C, the organic carboxylic acid anhydride will not be removed at the same time during the process of removing the solvent by heating during film formation, and will remain in the film, which will have a negative impact on physical properties. give. Examples of such organic carboxylic anhydrides include acetic anhydride, propionic anhydride, butyric anhydride, isobutyric anhydride, and valeric anhydride. Mixed acid anhydrides of these organic carboxylic acids, such as acid anhydrides obtained from acetic acid and propionic acid, can also be used. The amount of organic carboxylic acid anhydride added is preferably 0.2 to 20 moles per mole of repeating structural unit of polyamic acid. When the amount is less than 0.2 times the mole, the imidization reaction progresses slowly, and when it exceeds 20 times the mole, the solubility of polyamic acid in the organic solvent decreases. When carrying out the method of the present invention, in order to promote the imidization reaction, if desired, 3
grade amines can be added. In addition to promoting the imidization reaction, the tertiary amine also has the effect of suppressing a decrease in the solution viscosity of the resulting polyimide compound. The tertiary amine used in the present invention has a boiling point of 250°C for the same reason as the organic carboxylic anhydride.
The following are preferred, such as aliphatic tertiary amines such as triethylamine, tripropylamine, and tributylamine, aromatic tertiary amines such as N,N-dimethylaniline, pyridine, 2-methylpyridine, N-methylimidazole, and quinoline. Examples include heterocyclic compounds such as. The amount of tertiary amine added is preferably 20 times or less in mole per mole of repeating structural unit of polyamic acid.
When the amount exceeds 20 times the molar amount, the solubility of polyamic acid in organic solvents tends to decrease. In the method of the present invention, the imidization reaction is carried out by heat-treating the organic solvent solution of polyamic acid obtained in the reaction as it is, or by collecting the produced polyamic acid, and then purifying it as necessary and using it for producing polyamic acid. This is carried out by redissolving the solvent in the same or different organic solvent and heat-treating it. The reaction temperature of the imidization reaction is preferably 60 to 200°C,
Particularly preferred is 100 to 170°C. If the temperature is lower than 60°C, the progress of the imidization reaction will be delayed, and if the temperature exceeds 200°C, the molecular weight of the polyimide compound will decrease significantly. The organic carboxylic acid anhydride and the tertiary amine may be added in any order, or may be added after mixing them. The polyimide compound thus obtained is
By casting an organic solvent solution of the polyimide compound after reaction onto a substrate such as a glass plate or metal plate, and then removing the organic solvent, organic carboxylic acid anhydride, and tertiary amine by heating or other methods. Can be made into film. Alternatively, after the polyimide compound is recovered from the organic solvent solution of the polyimide compound after the reaction, it can be redissolved in the organic solvent and then formed into a film by the above method. Examples of the organic solvent used for this redissolution include, in addition to the above-mentioned polar solvents, solvents that dissolve the polyimide compound of the present invention, such as phenolic solvents such as metacresol. The polyimide compound obtained by the method of the present invention has excellent heat resistance, mechanical properties, electrical properties, chemical resistance properties, etc., and is also excellent in workability during film production, has little shrinkage during film formation, and can be used at high temperatures. It is useful for films, adhesives, paints, etc. Specifically, it is used as a surface protective film for printed wiring boards, flexible printed wiring boards, and semiconductor integrated circuit elements.
It can be used in a wide range of applications, including as a coating for enameled wires and as an electrical insulating material for various laminates. EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. Example 1 Diaminodiphenyl ether (DDE) 20.48g
(0.102 mol) was dissolved in 247.5 g of N,N-dimethylacetamide (DMAc).
23.15 g (0.103 mol) of anhydride) was added as a powder and reacted at 25° C. with stirring. After 24 hours, a small amount of this reaction solution was sampled, DMAc was added thereto so that the concentration of polyamic acid was 0.5 g/100 ml, and the intrinsic viscosity (30° C.) was measured. The obtained polyamic acid had an ηinh of 2.01 dl/g. Next, DMAc was further added to the reaction solution to make the polyamic acid concentration 6.1% by weight, making 30 g of a solution.
Transfer to a 100ml flask and add acetic anhydride to this solution.
1.32g (3 times the mole per mole of repeating structural unit of polyamic acid) and 1.02g of pyridine (also 3 times the mole per mole of repeating structural unit of polyamic acid)
2 times the mole), mixed and stirred, and heated to 135℃
The mixture was allowed to react for 2 hours. Next, the reaction product was poured into a large amount of methanol to coagulate and collect the polymer, which was then dried at 80°C overnight. of the obtained polymer
The viscosity ηinh at 30°C in DMAc was 1.31 dl/g. This polymer was dissolved again in DMAc, cast on a glass plate, dried, and then the film was peeled off to measure the infrared absorption spectrum. The results are shown in FIG. As is clear from FIG. 1, absorption based on the C=0 stretching vibration of imide was observed at 1740 cm -1 and 1690 cm -1 . This shows that a polyimide compound can be obtained by heating and reacting a polyamic acid solution in the presence of acetic anhydride and pyridine. Note that FIG. 2 shows the infrared absorption spectrum of polyamic acid in this example. Example 2 The amounts of acetic anhydride and pyridine added were changed as shown in Table 1, and the other conditions were the same as in Example 1.
A polyimide compound with a yield of 1.48 dl/g was obtained. Example 3 The amounts of acetic anhydride and pyridine added were changed as shown in Table 1, and the other conditions were the same as in Example 1, and ηinh
A polyimide compound with a yield of 1.51 dl/g was obtained. Example 4 A polyimide compound having an ηinh of 1.15 dl/g was obtained in the same manner as in Example 3 except that pyridine was not used. Example 5 In the same manner as in Example 1 except that N,N-dimethylaniline was used instead of pyridine, ηinh
A polyimide compound with a weight of 0.79 dl/g was obtained. Example 6 Triethyleneamine was used instead of pyridine, and the other conditions were the same as in Example 1, and ηinh was 1.12.
A polyimide compound of dl/g was obtained. Example 7 Using propionic anhydride instead of acetic anhydride,
The rest was the same as in Example 2, and ηinh was 1.18dl/
A polyimide compound of g was obtained. Example 8 Polyamic acid was obtained in the same manner as in Example 1 except that N,N-dimethylformamide (DMF) was used instead of DMAc. The obtained polyamic acid was measured as a DMAc solution, and the ηinh of the polyamic acid was 2.71 dl/g. Next, DMF was added to this polyamic acid solution to dilute it to 6.0% by weight, and acetic anhydride (5 times the mole per mole of repeating structural unit of polyamic acid) and pyridine (also 7 times the mole) were sequentially added and mixed.
After stirring, the mixture was reacted at 135°C for 2 hours. The obtained polyimide compound was measured as a DMAc solution, and the ηinh of the polyimide compound was 1.50 dl/g. Example 9 Diaminophenylmethane (DDM) was used instead of DDE.
Polyamic acid was obtained in the same manner as in Example 1 except that ηinh of the obtained polyamic acid is
It was 2.33 dl/g. Next, DMAc was added to this polyamic acid solution to dilute it to 6.0% by weight, and acetic anhydride (5 times the mole per mole of repeating structural unit of polyamic acid) and pyridine (also 7 times the mole) were sequentially added, mixed, and stirred. After that, the mixture was reacted at 135°C for 2 hours. The obtained polyimide compound had an ηinh of 0.91 dl/g. Comparative Example 1 Polyamic acid was synthesized from pyromellitic anhydride and diaminodipheniether in DMAc in the same manner as in Example 1. The obtained polyamic acid had an ηinh of 2.02 dl/g. Next, DMAc was added to this polyamic acid solution to make it 6.0% by weight, and then acetic anhydride (5 times the mole per mole of repeating structural unit of polyamic acid) and pyridine (also 7 times the mole) were added, mixed, and stirred. When the reaction was carried out at 135°C for 2 hours, a solid precipitated and it was not possible to obtain a soluble polyimide compound. The results of Examples 1 to 9 and Comparative Example 1 are summarized in Table 1.

【表】 試験例 1 実施例1で得られたポリイミド化合物を
DMAcに濃度10重量%として再溶解し、ガラス
板上にスピンコートした。これを80℃で1時間乾
燥した後フイルムをはがしとつたところ、乾燥に
よる収縮が認められず、かつ容易にはがしとるこ
とができた。このフイルムを100℃で1晩真空乾
燥を行つた後、JISK6911により引張試験を行な
つた。その結果を第2表に示す。 試験例 2 実施例9で得られたポリイミド化合物を用い、
試験例1と同様にして引張試験を行なつた。その
結果を第2表に示す。
[Table] Test Example 1 The polyimide compound obtained in Example 1 was
It was redissolved in DMAc to a concentration of 10% by weight and spin coated onto a glass plate. When the film was peeled off after drying at 80°C for 1 hour, no shrinkage due to drying was observed and it could be easily peeled off. This film was vacuum dried at 100° C. overnight and then subjected to a tensile test according to JISK6911. The results are shown in Table 2. Test Example 2 Using the polyimide compound obtained in Example 9,
A tensile test was conducted in the same manner as Test Example 1. The results are shown in Table 2.

【表】【table】 【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図および第2図は、それぞれ本発明の実施
例で得られたポリイミド化合物およびポリアミツ
ク酸の赤外線吸収スペクトルを示す図である。
FIG. 1 and FIG. 2 are diagrams showing infrared absorption spectra of polyimide compounds and polyamic acid obtained in Examples of the present invention, respectively.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル
酢酸またはその無水物とジアミンとから得られる
ポリアミツク酸を有機溶媒溶液状態で有機カルボ
ン酸無水物の存在下にイミド化反応させることを
特徴とする可溶性ポリイミド化合物の製造方法。
1 A soluble polyimide compound characterized by subjecting polyamic acid obtained from 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid or its anhydride and a diamine to an imidization reaction in the presence of an organic carboxylic acid anhydride in an organic solvent solution state. manufacturing method.
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