WO2022244581A1 - 無色透明加工品用ポリイミド樹脂材料、新規なポリイミド - Google Patents

無色透明加工品用ポリイミド樹脂材料、新規なポリイミド Download PDF

Info

Publication number
WO2022244581A1
WO2022244581A1 PCT/JP2022/018280 JP2022018280W WO2022244581A1 WO 2022244581 A1 WO2022244581 A1 WO 2022244581A1 JP 2022018280 W JP2022018280 W JP 2022018280W WO 2022244581 A1 WO2022244581 A1 WO 2022244581A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
polyimide
colorless
resin material
polyimide resin
film
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/018280
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
涼太 今井
Original Assignee
本州化学工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 本州化学工業株式会社 filed Critical 本州化学工業株式会社
Priority to JP2023522574A priority Critical patent/JPWO2022244581A1/ja
Priority to KR1020237040967A priority patent/KR20240011148A/ko
Priority to CN202280036118.2A priority patent/CN117396540A/zh
Publication of WO2022244581A1 publication Critical patent/WO2022244581A1/ja

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/1057Polyimides containing other atoms than carbon, hydrogen, nitrogen or oxygen in the main chain
    • C08G73/1064Polyimides containing other atoms than carbon, hydrogen, nitrogen or oxygen in the main chain containing sulfur
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/1039Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors comprising halogen-containing substituents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/06Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
    • C08G73/10Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08G73/16Polyester-imides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2379/00Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C08J2361/00 - C08J2377/00
    • C08J2379/04Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08J2379/08Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Abstract

優れた無色透明性を有し、かつ、高い耐熱性を併せ持つポリイミド樹脂材料の提供と、当該特性を有する新規なポリイミドを提供することを課題とする。解決手段として、下記一般式(1)で表される繰り返し単位を有するポリイミドを含む、無色透明加工品用ポリイミド樹脂材料を提供する。(式中、Xは、直接結合又はスルホニル基(-SO2-)基を示し、R1、R2は、それぞれ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、nは、それぞれ独立して0、1又は2を示す。)

Description

無色透明加工品用ポリイミド樹脂材料、新規なポリイミド
 本発明は、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルホン類の無水トリメリット酸エステルに由来する構造を有するポリイミドを含む無色透明加工品用ポリイミド樹脂材料及び、新規なポリイミドに関する。
 テトラカルボン酸二無水物とジアミンとの反応により得られるポリイミド樹脂は、一般に、不溶、不融の超耐熱性樹脂であり、耐熱酸化性、耐熱特性、耐放射線性、耐低温性、耐薬品性等に優れた特性を有している。このため、ポリイミド樹脂は、絶縁コーティング剤、絶縁膜、半導体、電極保護膜、フレキシブルプリント基板等の電気・電子部品、宇宙航空用機器、輸送機器などの分野で素材として、或いは耐熱性接着剤として使用されている。例えば、電気・電子部品等の分野においては、液晶ディスプレイやOLEDディスプレイ等の画像表示装置に用いられるガラス基板を、デバイスの軽量化やフレキシブル化を目的として、ポリイミド樹脂に代替する検討がされている。また、デバイスの画像表示装置の折り畳みや巻き取りなどができる柔軟な形状とするために、カバーウィンドウやそれをディスプレイと接着するための接着剤として使用することが検討されている。
 そのような用途のポリイミド樹脂には、無色透明性も求められ、さらに、画像表示装置の製造工程の高温プロセスに対応できるように、高い耐熱性も求められるが、要求される物性を全て満足する実用的なポリイミド樹脂材料は、未だ知られていない。
国際公開第2017/169646号 国際公開第2011/033751号
 本発明は、優れた無色透明性を有し、かつ、高い耐熱性を併せ持つポリイミド樹脂材料の提供と、当該特性を有する新規なポリイミドの提供を課題とする。
 本発明者は、上述の課題解決のために鋭意検討した結果、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルホン類の無水トリメリット酸エステルに由来する構造と特定のジアミン由来の部分構造を有するポリイミドが、優れた無色透明性を有し、かつ、高い耐熱性を併せ持つことを見出し、本発明を完成した。しかも、このポリイミドは、熱可塑性を有することから溶融加工材料としても有用である。
 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するポリイミドを含む、無色透明加工品用ポリイミド樹脂材料。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
(式中、Xは、直接結合又はスルホニル基(-SO-)を示し、R、Rは、それぞれ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、nは、それぞれ独立して0、1又は2を示す。)
2.下記一般式(2)で表される繰り返し単位を有するポリイミド。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
(式中、R、Rは、それぞれ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、nは、それぞれ独立して0、1又は2を示す。)
3.1.に記載のポリイミド樹脂材料を用いて得られる、無色透明加工品。
 本発明の無色透明加工品用ポリイミド樹脂材料及び本発明の新規なポリイミドは、ポリイミドに特徴的な優れた耐熱性に加え、優れた無色透明性を有している点から、無色透明加工品を製造するための材料として用いることができる。
 さらに、本発明の無色透明加工品用ポリイミド樹脂材料は、熱可塑性を有していることから、公知の溶融成形方法、即ち、射出成形、押出成形、中空成形、圧縮成形、回転成形、ブロー成形、カレンダー成形、溶融紡糸成形、発泡成形、熱溶融積層法、選択的レーザー焼結法等により成形することや、溶着または溶接等の溶融加工をすることができ、ポリイミド樹脂材料として加工性に優れているため、様々な無色透明加工品を製造するのに有用である。
実施例1で得られたポリイミドのTMA曲線を示すグラフである。 実施例1で得られたポリイミドの赤外吸収スペクトルを示す図である。 実施例2で得られたポリイミドのTMA曲線を示すグラフである。
 本発明の無色透明加工品用ポリイミド樹脂材料は、下記一般式(1)で表される繰り返し単位を有するポリイミドを含むものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
(式中、Xは、直接結合又はスルホニル基(-SO-)を示し、R、Rは、それぞれ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、nは、それぞれ独立して0、1又は2を示す。)
 また、本発明は、下記一般式(2)で表される繰り返し単位を有する新規なポリイミドを提供するものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
(式中、R、Rは、それぞれ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、nは、それぞれ独立して0、1又は2を示す。)
 上記一般式(1)、(2)におけるR、Rは、それぞれ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。
 このRの置換位置は、酸素原子に対してオルソ位であることが好ましく、Rの置換位置は、窒素原子に対してメタ位であることが好ましい。
 上記一般式(1)、(2)におけるmは、それぞれ独立して0、1又は2を示す。中でも、それぞれ独立して0又は1が好ましく、特に0が好ましい。
 上記一般式(1)、(2)におけるnは、それぞれ独立して0、1又は2を示す。中でも、それぞれ独立して0又は1が好ましく、特に1が好ましい。
 上記一般式(1)における窒素原子のベンゼン環への結合位置は、Xに対して、メタ位又はパラ位であることが好ましく、パラ位であることが特に好ましい。
 上記一般式(2)における窒素原子のベンゼン環への結合位置は、二つのベンゼン環の直接結合の位置に対して、メタ位又はパラ位であることが好ましく、パラ位であることが特に好ましい。
 本発明における「無色透明」とは、本発明の無色透明加工品用ポリイミド樹脂材料を用いて製造される無色透明加工品を目視したときに、色味(特に黄色味)が小さく、透明感を有することを意味する。
 例えば、市販品のポリイミドであるカプトン(登録商標)やユーピレックス(登録商標)は、目視したときに透明感を有する一方で、色味(特に黄色味)が大きく感じられる。これらに対して本発明の無色透明加工品用ポリイミド樹脂材料を用いて製造される加工品は、透明感があり、かつ感じられる色味は極めて小さい。
 光の透過率は、対象物の厚み(光路長)が大きくなるほど低下するため、加工品を目視したときの無色透明さは、当該加工品の厚みによって異なる。そこで、本発明の無色透明加工品用ポリイミド樹脂材料を用いて製造される加工品の一態様の具体例として、フィルムを製造した場合、少なくとも厚さ1μmであるときに、JIS K 7361に準じた全光線透過率が80%以上であり、ASTM E313-05に準じたYI値(黄色度)が5.0以下である状態を、本発明における「無色透明」であるとする。厚さ10μmであるときに、JIS K 7361に準じた全光線透過率が80%以上であり、ASTM E313-05に準じたYI値(黄色度)が5.0以下である状態が好ましく、25μmであるときにJIS K 7361に準じた全光線透過率が80%以上であり、ASTM E313-05に準じたYI値(黄色度)が5.0以下である状態がより好ましく、50μmであるときにJIS K 7361に準じた全光線透過率が80%以上であり、ASTM E313-05に準じたYI値(黄色度)が5.0以下である状態が更に好ましく、125μmであるときにJIS K 7361に準じた全光線透過率が80%以上であり、ASTM E313-05に準じたYI値(黄色度)が5.0以下である状態が特に好ましい。
 さらに、本発明の無色透明加工品用ポリイミド樹脂材料は、フィルムを製造した場合、少なくとも厚さ1μmであるときに、JIS K 7136に準じたヘーズ値が2以下であること、または、400nmの波長における光透過率が70%以上であることが好ましく、さらには、JIS K 7136に準じたヘーズ値が2以下であり、かつ、400nmの波長における光透過率が70%以上であることが好ましい。厚さ10μmであるときに、JIS K 7136に準じたヘーズ値が2以下であること、または、400nmの波長における光透過率が70%以上であることが好ましく、さらには、JIS K 7136に準じたヘーズ値が2以下であり、かつ、400nmの波長における光透過率が70%以上であることが好ましく、厚さ25μmであるときにJIS K 7136に準じたヘーズ値が2以下であること、または、400nmの波長における光透過率が70%以上であることが好ましく、さらには、JIS K 7136に準じたヘーズ値が2以下であり、かつ、400nmの波長における光透過率が70%以上であることがより好ましく、厚さ50μmであるときにJIS K 7136に準じたヘーズ値が2以下であること、または、400nmの波長における光透過率が70%以上であることが好ましく、さらには、JIS K 7136に準じたヘーズ値が2以下であり、かつ、400nmの波長における光透過率が70%以上であることが更に好ましく、厚さ125μmであるときにJIS K 7136に準じたヘーズ値が2以下であること、または、400nmの波長における光透過率が70%以上であることが好ましく、さらには、JIS K 7136に準じたヘーズ値が2以下であり、かつ、400nmの波長における光透過率が70%以上であることが特に好ましい。
 本発明の無色透明加工品は、フィルムとして上述の無色透明であるときのポリイミド樹脂材料を用いて得た加工品も含むものである。
 本発明の無色透明加工品用ポリイミド樹脂材料に含まれるポリイミドの製造方法については特に限定されず、公知の方法を適宜適用することができる。例えば、下記一般式(3)で表されるテトラカルボン酸二無水物と下記一般式(4)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、ポリイミドの前駆体(ポリアミック酸)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 JPOXMLDOC01-appb-C000007
(式中、R及びmは、一般式(1)と同じである。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
(式中、R、X及びnは、一般式(1)と同じである。)
 また、本発明の一般式(2)で表される繰り返し単位を有する新規なポリイミドは、無色透明加工品用ポリイミド樹脂材料に含まれるポリイミドの一態様であり、製造方法については特に限定されず、公知の方法を適宜適用することができる。例えば、上記一般式(3)で表されるテトラカルボン酸二無水物と上記一般式(4)で表されるジアミン化合物においてXが直接結合である場合の化合物の物質量が等モルになるように反応させて、ポリイミドの前駆体(ポリアミック酸)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。
 その具体例として、上記一般式(3)で表されるテトラカルボン酸二無水物が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)(a)であり、上記一般式(4)で表されるジアミン化合物が2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン(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(ポリアミック酸)(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(d)を得ることが出来る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 上記一般式(3)で表されるテトラカルボン酸二無水物について、R1及びmは、一般式(1)と同じであり、好適な態様も同じである。
 一般式(3)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、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-3,3’-ジメチル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-3,3’,5,5’-テトラメチル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-3,3’-ビス(トリフルオロメチル)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-3,3’,5,5’-テトラキス(トリフルオロメチル)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-3,3’-ジフルオロ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-3,3’,5,5’-テトラフルオロ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-3,3’-ジクロロ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-3,3’,5,5’-テトラクロロ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-3,3’-ジブロモ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-3,3’,5,5’-テトラブロモ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)が挙げられる。
 この中でも、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-3,3’-ジメチル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-3,3’,5,5’-テトラメチル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-3,3’-ビス(トリフルオロメチル)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-3,3’,5,5’-テトラキス(トリフルオロメチル)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)、が好ましく、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)が特に好ましい。
 一般式(4)で表されるジアミン化合物について、R、X及びnは、一般式(1)と同じであり、好適な態様も同じである。一般式(4)で表されるジアミン化合物として、具体的には、例えば、2,2’-ジメチルベンジジン、3,3’-ジメチルベンジジン、3,3’,5,5’-テトラメチルベンジジン、2,2’,6,6’-テトラメチルベンジジン、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、3,3’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、2,2’-ジフルオロベンジジン、3,3’-ジフルオロベンジジン、3,3’,5,5’-テトラフルオロベンジジン、2,2’-ジクロロベンジジン、3,3’-ジクロロベンジジン、3,3’,5,5’-テトラクロロベンジジン、2,2’-ジブロモベンジジン、3,3’-ジブロモベンジジン、3,3’,5,5’-テトラブロモベンジジン、2,2‘-ジアミノ-5,5’-ジメチルビフェニル、2,2’-ジアミノ-6,6’-ジメチルビフェニル、3,3’-ジアミノ-6,6’-ジメチルビフェニル、3,3’-ジアミノ-5,5’-ジメチルビフェニル、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、4,4’-ジアミノ-3,3’-ジメチルジフェニルスルホン、4,4’-ジアミノ-3,3’,5,5’-テトラメチルジフェニルスルホン、4,4’-ジアミノ-3,3’-ビス(トリフルオロメチル)ジフェニルスルホン、4,4’-ジアミノ-3,3’,5,5’-テトラキス(トリフルオロメチル)ジフェニルスルホン、4,4’-ジアミノ-3,3’-ジフルオロジフェニルスルホン、4,4’-ジアミノ-3,3’,5,5’-テトラフルオロジフェニルスルホン、4,4’-ジアミノ-3,3’-ジクロロジフェニルスルホン、4,4’-ジアミノ-3,3’,5,5’-テトラクロロジフェニルスルホン、4,4’-ジアミノ-3,3’-ジブロモジフェニルスルホン、4,4’-ジアミノ-3,3’,5,5’-テトラブロモジフェニルスルホン、3,3’-ジアミノジフェニルスルホン、3,3’-ジアミノ-5,5’-ジメチルジフェニルスルホン、3,3’-ジアミノ-5,5’-ビス(トリフルオロメチル)ジフェニルスルホン、3,3’-ジアミノ-5,5’-ジフルオロジフェニルスルホン、3,3’-ジアミノ-5,5’-ジクロロジフェニルスルホン、3,3’-ジアミノ-5,5’-ジブロモジフェニルスルホンが挙げられる。
 この中でも、2,2’-ジメチルベンジジン、3,3’-ジメチルベンジジン、3,3’,5,5’-テトラメチルベンジジン、2,2’,6,6’-テトラメチルベンジジン、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、3,3’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、2,2’-ジフルオロベンジジン、2,2’-ジクロロベンジジン、4,4’-ジアミノジフェニルスルホン、3,3’-ジアミノジフェニルスルホンが好ましく、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン、4,4’-ジアミノジフェニルスルホンが特に好ましい。
 本発明の無色透明加工品用ポリイミド樹脂材料に含まれるポリイミドは、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、上記一般式(1)で表される骨格以外となるテトラカルボン酸二無水物及びジアミンを使用することができる。かかる場合、上記一般式(1)で表される本発明のポリイミドの繰り返し単位は、ポリイミド全体の50モル%以上含んでいることが好ましく、60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。
 上記一般式(2)で表される本発明のポリイミドは、上記一般式(2)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、上記一般式(2)で表される骨格以外となるテトラカルボン酸二無水物及びジアミンを使用することができる。かかる場合、上記一般式(2)で表される本発明のポリイミドの繰り返し単位は、ポリイミド全体の50モル%以上、好ましくは60モル%以上、さらに好ましくは70モル%以上含んでいることが好ましく、90モル%以上含んでいることが最も好ましい。また、上記一般式(2)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。
 本発明の無色透明加工品用ポリイミド樹脂材料に含まれるポリイミド及び本発明の一般式(2)で表される繰り返し単位を有する新規なポリイミドを上記工程により製造する場合、具体的には、例えば、次の方法により合成できる。
 先ずジアミン化合物を重合溶媒に溶解し、この溶液にジアミン化合物と実質的に等モルのテトラカルボン酸二無水物の粉末を徐々に添加し、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℃の範囲で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(ポリアミック酸)を得ることができる。ポリイミド前駆体(ポリアミック酸)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(ポリアミック酸)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。
 ポリイミド前駆体(ポリアミック酸)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(ポリアミック酸)、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。
 得られたポリイミド前駆体(ポリアミック酸)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(ポリアミック酸)膜を熱的に閉環させる「熱イミド化法」、ポリイミド前駆体(ポリアミック酸)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(ポリアミック酸)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(ポリアミック酸)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で本発明の無色透明加工品用ポリイミド樹脂材料に含まれるポリイミドを得ることができる。また、このようにして、フィルム状の本発明の無色透明加工品用ポリイミド樹脂材料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(ポリアミック酸)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、本発明の無色透明加工品用ポリイミド樹脂材料に含まれるポリイミドの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(ポリアミック酸)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(ポリアミック酸)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(ポリアミック酸)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倍モルの範囲である。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。
 「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、カルボン酸などの副生成物(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、本発明の無色透明加工品用ポリイミド樹脂材料に含まれるポリイミドを得ることができる。また、このようにして、粉末状の本発明の無色透明加工品用ポリイミド樹脂材料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。
 本発明の無色透明加工品用ポリイミド樹脂材料に含まれるポリイミドは、ポリイミドの固有粘度として、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。
 本発明の無色透明加工品用ポリイミド樹脂材料に含まれるポリイミド及び本発明の無色透明加工品用ポリイミド樹脂材料は、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適宜に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、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン、δ-バレロラクトン、γ-カプロラクトン、ε-カプロラクトン、α-メチル-γ-ブチロラクトン等のエステル溶媒、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、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、酢酸ブチル、酢酸エチル、酢酸イソブチル、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、プチルセロソルブ、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、クロロホルム、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、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン、δ-バレロラクトン、γ-カプロラクトン、ε-カプロラクトン、α-メチル-γ-ブチロラクトン等のエステル溶媒、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。
 本発明の無色透明加工品用ポリイミド樹脂材料に含まれるポリイミド及び、本発明の無色透明加工品用ポリイミド樹脂材料を溶媒に溶解してワニスとするとき、その固形分濃度としては、ワニスの用途に応じて適宜選択することができ、特に制限はない。例えばフィルムとする場合、ポリイミドの分子量、製造方法や製造するフィルムの厚さにもよるが、固形分濃度を5重量%以上とすることが好ましい。固形分濃度が低すぎると、十分な膜厚のフィルムを形成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塗工が困難になる恐れがある。本発明の無色透明加工品用ポリイミド樹脂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ポリイミド粉末を加え、空気中または不活性ガス中で、室温から溶媒の沸点以下の温度範囲で1時間~48時間かけて溶解させ、ポリイミド溶液にすることができる。
 また、本発明において、ポリイミドワニスには、必要に応じて離型剤、フィラー、シランカップリング剤、架橋剤、末端封止剤、酸化防止剤、消泡剤、レベリング剤などの添加物を加えることができる。
 得られたワニスは、例えばフィルム状やテープ状の無色透明加工品用ポリイミド樹脂材料を製造するために用いることができる。また、当該ワニスはポリイミドフィルムや積層体などの無色透明加工品を製造するために用いることができる。その製造方法としては、例えば、ポリイミドワニス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、40~300℃の範囲、好ましくは、50~250℃の範囲で乾燥することによってポリイミドフィルムを形成することができる。
 本発明の無色透明加工品用ポリイミド樹脂材料の形状は、本発明にかかるポリイミドを含む無色透明加工品を製造するのに適した形態であれば特に限定されず、例えば、粉末状、粒子状、チップ状、繊維状、ペレット状、フィルム状、テープ状等が挙げられる。
 本発明の無色透明加工品用ポリイミド樹脂材料は、一態様として、上記一般式(1)で表される繰り返し単位を有するポリイミドのみを含み、その他の成分を含んでいなくともよい。一方、別の態様として、本発明における無色透明加工品用ポリイミド樹脂材料は、種々の目的で他の任意成分(公知の他の熱可塑性樹脂材料、添加剤、着色剤、充填剤など)を含んでもよい。例えば、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、アイソタクチックポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリアリレート、脂肪族ポリアミド、芳香族ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルイミド、ポリエステルイミド、変性ポリフェニレンオキシド、親水剤、酸化防止剤、二次抗酸化剤、滑剤、離型剤、防曇剤、耐候安定剤、耐光安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、金属不活性化剤、染料、顔料、各種金属粉末、銀ナノワイヤー、炭素繊維、ガラス繊維、カーボンナノチューブ、グラフェン、炭酸カルシウム、酸化チタン、シリカ等のセラミック材料などを含んでもよい。これらは、使用目的に応じて適当量配合することができる。
 本発明の無色透明加工品用ポリイミド樹脂材料は、熱可塑性を有していることから、一般的に公知の溶融成形方法、即ち、射出成形、押出成形、中空成形、圧縮成形、回転成形、ブロー成形、カレンダー成形、溶融紡糸成形、発泡成形等はもとより、熱溶融積層法、選択的レーザー焼結法等により加工することや、異なる樹脂材料や金属材料などと溶着または溶接等の溶融加工をすることができる。
 本発明の無色透明加工品用ポリイミド樹脂材料を用いて得られる無色透明加工品としては、フィルム、シート、テープ、容器、糸、レンズ、チューブ、その他の成型品、溶液などがあり、この中でも、フィルム、シート、テープ、レンズに好適である。より具体的に無色透明加工品を挙げると、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などの表示装置用デバイス、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、光学フィルム(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)、接着フィルム、接着シート、3Dプリンタ造形品、カメラ、ビデオカメラ、映像再生機器、プロジェクター等の光学デバイスやLEDのレンズ、フレネルレンズ、プリズム等の光学レンズ、各種光ディスク(VD、CD、DVD、MD、LDなど)の基板、保護フィルム、光ファイバー、光スイッチ、光コネクター、光導波路等の光学製品、自動車、電車、船舶、飛行機等などの、テールランプレンズ、ヘッドランプレンズ、インナーレンズ、アンバーキャップ、リフレクター、エクステンション、サイドミラー、ルームミラー、サイドバイザー、計器針、計器カバー、窓ガラスに代表されるグレージング、カメラレンズ、センサーレンズ、表示用ディスプレイ等の輸送機器用部材、家電、OA部品、雑貨、食卓用品、食品や化粧品の保存容器、玩具、糸、ロープ、ワイヤー、インテリア、アクセサリー、錠剤用包装用シート(PTP)、プレフィルドシリンジ、錠剤ビン、化粧品容器、食品容器、医薬品容器、化学品容器、検査用容器、分析用光学セル、収縮チューブ、収縮フィルム、食品包装用易引裂フィルム、電子部品運送用容器、眼鏡レンズ、眼鏡フレーム、コンタクトレンズ、内視鏡、金属、プラスチック、ゴム、紙、木材及びセラミック用コーティング剤、塗料、インキ、レジスト、半導体の保護コーティング剤、耐熱絶縁テープ、電線エナメル、液晶配向膜、フレキシブルガスバリアフィルム、プリンタ転写ベルト、採光窓、道路透光板、照明カバー、看板、透光性遮音壁、バスタブ等の建築用部材等が挙げられる。
 この中でも、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ELディスプレイなどの表示装置用デバイス、タッチパネル、有機EL照明、太陽電池などの透明基板、カバーフィルム、光学フィルム(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)、3Dプリンタ造形品が好適である。
 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。
<分析方法>
(1)固有粘度
 0.5重量%のポリイミド前駆体溶液を調製し、オストワルド粘度計を用いて40℃での還元粘度を測定した。この値をもって固有粘度とみなした。
(2)ガラス転移温度(Tg)と熱可塑性
 得られたポリイミドフィルムを、下記装置を用いて下記条件下で測定し、TMA曲線より外挿点としてガラス転移温度(Tg)を計算した。また、TMA曲線の変位の急峻さより熱可塑性を評価した。
 装置:(株)日立ハイテクサイエンス製TMA 7100
 サンプルサイズ:幅5mm、長さ15mm
 条件:荷重20mN、温度範囲30℃~350℃、昇温速度5℃/min
 測定モード:引張
(3)全光線透過率、ヘーズ値(曇り度)、YI値(黄色度)
 得られたポリイミドフィルムを、下記装置を用いて、それぞれJIS K 7361、JIS K 7136、ASTM E313-05に準じた方法で、全光線透過率、ヘーズ値(曇り度)、YI値(黄色度)をそれぞれ3回測定し、平均値を測定値とした。
 装置:日本電色工業(株)製 分光色彩・ヘーズメーターCOH 7700
(4)光透過率(400nm)
 得られたポリイミドフィルムの400~700nmの波長における光透過率を上記(3)と同じ装置を用いて測定し、400nmの波長における光透過率を測定した。
(5)赤外分光光度測定
 得られたポリイミドフィルムを、下記装置を用いて下記条件下で測定し、得られた赤外吸収スペクトルより目的物の同定を行った。
 装置:(株)島津製作所製 IRPrestige-21
 条件:測定波数範囲4000~750cm-1、積算回数40回
 測定法:ATR法
<実施例1>:下記繰り返し単位を有するポリイミド(d)の製造方法
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 100mLスクリューバイアルに,2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ベンジジン(b)2.5621gと、ジメチルアセトアミド(DMAc)66.1595gを加え溶解させた。続いて完溶させたジアミン溶液に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)(a)4.7897gを添加し、窒素雰囲気下で撹拌し、溶液の粘度が十分に高くなったところで撹拌を終了し、樹脂分10重量%、固有粘度2.25dl/g(0.5重量%、40℃)のポリアミック酸溶液(c)を得た。
 このポリアミック酸(c)を支持体として平滑なガラス板にキャストし、60℃、窒素気流下で2時間かけて溶媒を除去した後に320℃まで段階的に昇温しイミド化した。イミド化後のフィルムを水に漬け剥がした後に250℃、0.1kPaで1時間乾燥した。得られたポリイミドフィルムは、膜厚が11μmの無色透明のフィルムであった。この得られたポリイミドフィルムの全光線透過率、ヘーズ値、YI値並びに波長400nmの光透過率の測定値を、下記表1にまとめて示す。
 また、TMA測定よりガラス転移温度284℃で軟化し、急峻な変位が確認できたことから熱可塑性樹脂であることが確認された。得られたポリイミドのTMA曲線を図1に示す。
 さらに、得られたポリイミドフィルムの赤外吸収スペクトルを図2に示す。この図2に示す赤外吸収スペクトルより、ポリイミド前駆体(ポリアミック酸)におけるアミド基のN-H伸縮振動に対応する3300cm-1付近の吸収がないこと、1720cm-1付近にポリイミドにおけるイミド基のC=O伸縮振動に対応する特徴的な吸収が確認できることから、目的のポリイミドが得られたことを確認した。
<実施例2>:下記繰り返し単位を有するポリイミドの製造方法
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 100mLスクリューバイアルに4,4’-ジアミノジフェニルスルホン1.9862g、ジメチルアセトアミド(DMAc)27.0957gを加え室温で溶解させた。続いて完溶させたジアミン溶液に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)4.7885gを添加し、窒素雰囲気下で撹拌し、溶液の粘度が十分に高くなったところで撹拌を終了し樹脂分20重量%、還元粘度0.484dl/g(0.5重量%、40℃)のポリアミック酸溶液を得た。
 このポリアミック酸を支持体として平滑なガラス板にキャストし、60℃、窒素気流下で2時間かけて溶媒を除去した後に320℃まで段階的に昇温しイミド化を行った。
 イミド化後のフィルムを水に漬け剥がした後に250℃、0.1kPaで1時間乾燥した。得られたポリイミドフィルムは、膜厚が18μmの無色透明のフィルムであった。この得られたポリイミドフィルムの全光線透過率、ヘーズ値、YI値並びに波長400nmの光透過率の測定値を、下記表1にまとめて示す。
 また、TMA測定よりガラス転移温度298℃で軟化し、急峻な変位が確認できたことから熱可塑性樹脂であることが確認された。得られたポリイミドフィルムのTMA曲線を図3に示す。
<比較例1>
 100mLスクリューバイアルに4,4’-ジアミノジフェニルエーテル1.6016g、ジメチルアセトアミド(DMAc)57.5090gを加え室温で溶解させた。続いて完溶させたジアミン溶液に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)4.7883gを添加し、窒素雰囲気下で撹拌し、溶液の粘度が十分に高くなったところで撹拌を終了し樹脂分10重量%、還元粘度2.51dl/g(0.5重量%、40℃)のポリアミック酸溶液を得た。
 得られたポリアミック酸を支持体として平滑なガラス板にキャストし、60℃、窒素気流下で2時間かけて溶媒を除去した後に320℃まで段階的に昇温しイミド化を行った。
 イミド化後のフィルムを水に漬け剥がした後に250℃、0.1kPaで1時間乾燥した。
 得られたポリイミドフィルムは、無色透明ではなく黄色に着色していた。
 この得られたポリイミドフィルムの全光線透過率、ヘーズ値、YI値並びに波長400nmの光透過率の測定値を下記表1にまとめて示す。
<比較例2>
 上記比較例1において、4,4’-ジアミノジフェニルエーテルを、1,3-ジアミノベンゼン0.2161gと1,4-ジアミノベンゼン0.2167gの混合物に変更した以外は、同様の方法でポリイミドフィルムを得た。
<比較例3>
 上記比較例1において、4,4’-ジアミノジフェニルエーテルを、1,3-ジアミノベンゼン0.8654gに変更した以外は、同様の方法でポリイミドフィルムを得た。
<比較例4>
 上記比較例1において、4,4’-ジアミノジフェニルエーテルを、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン1.6420gに変更した以外は、同様の方法でポリイミドフィルムを得た。
<比較例5>
 上記比較例1において、4,4’-ジアミノジフェニルエーテルを、ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]スルホン3.4602gに変更した以外は、同様の方法でポリイミドフィルムを得た。
<比較例6>
 上記比較例1において、4,4’-ジアミノジフェニルエーテルを、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン2.3387gに変更した以外は、同様の方法でポリイミドフィルムを得た。
<比較例7>
 上記比較例1において、4,4’-ジアミノジフェニルエーテルを、4,4’-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル1.4739gに変更した以外は、同様の方法でポリイミドフィルムを得た。
<比較例8>
 上記比較例1において、4,4’-ジアミノジフェニルエーテルを、4,4’-ジアミノベンズアニリド0.9090gに変更した以外は、同様の方法でポリイミドフィルムを得た。
 比較例2~8のポリイミドフィルムについて、全光線透過率、ヘーズ値、YI値並びに波長400nmの光透過率の測定値を下記表1にまとめて示す。
<参考例1、2>
 参考例1として市販品のカプトン(登録商標)、参考例2として市販品のユーピレックス(登録商標)-Sについて、全光線透過率、ヘーズ値、YI値並びに波長400nmの光透過率の測定値を下記表1にまとめて示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
 実施例1、2のポリイミドは、全光線透過率が80%以上であり、かつ、YI値(黄色度)が5.0以下であることから、本発明における無色透明性について、優れるものであることが明らかになった。しかも、当該ポリイミドは、400nmの波長における光透過率が70%であり、かつ、JIS K 7136に準じたヘーズ値が2以下であることからも、極めて優れた無色透明性であることも明らかとなった。
 実施例1、2のポリイミドの無色透明性は、ポリイミドとして一般流通している市販品の参考例のデータと比較すると、極めて顕著なものである。
 さらに、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルホン類の無水トリメリット酸エステルに由来する部分構造を同じとする比較例1~8のポリイミドに比べても、実施例1、2のポリイミドの無色透明性は顕著なものであることから、本発明の一般式(1)で表される繰り返し単位を有するポリイミドを含む無色透明加工品用ポリイミド樹脂材料は、ジアミン由来の特定の部分構造を有することにより、無色透明性の顕著な効果を発揮することが明らかとなった。
 

Claims (3)

  1.  下記一般式(1)で表される繰り返し単位を有するポリイミドを含む、無色透明加工品用ポリイミド樹脂材料。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (式中、Xは、直接結合又はスルホニル基(-SO-)を示し、R、Rは、それぞれ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、nは、それぞれ独立して0、1又は2を示す。)
  2.  下記一般式(2)で表される繰り返し単位を有するポリイミド。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (式中、R、Rは、それぞれ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、nは、それぞれ独立して0、1又は2を示す。)
  3.  請求項1に記載のポリイミド樹脂材料を用いて得られる、無色透明加工品。
PCT/JP2022/018280 2021-05-21 2022-04-20 無色透明加工品用ポリイミド樹脂材料、新規なポリイミド WO2022244581A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023522574A JPWO2022244581A1 (ja) 2021-05-21 2022-04-20
KR1020237040967A KR20240011148A (ko) 2021-05-21 2022-04-20 무색 투명 가공품용 폴리이미드 수지 재료, 신규한 폴리이미드
CN202280036118.2A CN117396540A (zh) 2021-05-21 2022-04-20 无色透明加工品用聚酰亚胺树脂材料、新型聚酰亚胺

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-085764 2021-05-21
JP2021085764 2021-05-21
JP2021-150425 2021-09-15
JP2021150425 2021-09-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022244581A1 true WO2022244581A1 (ja) 2022-11-24

Family

ID=84141253

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/018280 WO2022244581A1 (ja) 2021-05-21 2022-04-20 無色透明加工品用ポリイミド樹脂材料、新規なポリイミド

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JPWO2022244581A1 (ja)
KR (1) KR20240011148A (ja)
TW (1) TW202311363A (ja)
WO (1) WO2022244581A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3355427A (en) * 1963-10-31 1967-11-28 Gen Electric Polyimides of a bis-(trimellitate) dianhydride and a diamine
JPH0948851A (ja) * 1995-06-02 1997-02-18 Japan Synthetic Rubber Co Ltd ポリアミック酸およびポリイミド
WO2001025313A1 (fr) * 1999-10-06 2001-04-12 Kaneka Corporation Fabrication de resine polyimide
JP2007169304A (ja) * 2005-11-24 2007-07-05 New Japan Chem Co Ltd ポリイミド前駆体及びポリイミド、並びにポリイミド系プラスチック基板及びその製造方法。

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2011033751A1 (ja) 2009-09-18 2013-02-07 三井化学株式会社 透明熱可塑性ポリイミド、およびそれを含む透明基板
JP6806141B2 (ja) 2016-03-30 2021-01-06 コニカミノルタ株式会社 ポリイミドフィルムの製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3355427A (en) * 1963-10-31 1967-11-28 Gen Electric Polyimides of a bis-(trimellitate) dianhydride and a diamine
JPH0948851A (ja) * 1995-06-02 1997-02-18 Japan Synthetic Rubber Co Ltd ポリアミック酸およびポリイミド
WO2001025313A1 (fr) * 1999-10-06 2001-04-12 Kaneka Corporation Fabrication de resine polyimide
JP2007169304A (ja) * 2005-11-24 2007-07-05 New Japan Chem Co Ltd ポリイミド前駆体及びポリイミド、並びにポリイミド系プラスチック基板及びその製造方法。

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MULVANEY J. E., FIGUEROA FRANCISCO R., WU S. J.: "Polymers from 4,4′-sulfonyldiphenol", JOURNAL OF POLYMER SCIENCE PART A: POLYMER CHEMISTRY, JOHN WILEY & SONS, INC., US, vol. 24, no. 4, 1 April 1986 (1986-04-01), US , pages 613 - 620, XP093005944, ISSN: 0887-624X, DOI: 10.1002/pola.1986.080240404 *
YASUNARI MAEKAWA, TAKAO MIWA*, YOSHIAKI OKABE, GE´RALDINE RAMES-LANGLADE, TAKUMI UENO: "Solubility enhancement for poly(amic acid)s by rapid hydrolysis of the polymer main chain during alkaline development", MACROMOL. RAPID COMMUN, vol. 21, no. 1, 1 January 2000 (2000-01-01), XP093007499 *

Also Published As

Publication number Publication date
TW202311363A (zh) 2023-03-16
KR20240011148A (ko) 2024-01-25
JPWO2022244581A1 (ja) 2022-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6358358B2 (ja) ポリイミド材料およびその製造方法
JP6919564B2 (ja) ポリイミド前駆体組成物、及びポリイミド組成物
KR102125660B1 (ko) 폴리이미드 전구체 및 폴리이미드
KR102059703B1 (ko) 폴리아믹산 용액 조성물, 및 폴리이미드
WO2004039863A1 (ja) 脂環式または芳香族のポリアミド、ポリアミドフィルム、それらを用いた光学用部材およびポリアミドのコポリマ
KR20170072930A (ko) 폴리이미드 전구체, 폴리이미드 및 폴리이미드 필름
JP2006206825A (ja) 芳香族ポリイミド樹脂前駆体及び芳香族ポリイミド樹脂
JP2020029486A (ja) ポリイミド粉体、ポリイミドワニス、ポリイミドフィルムおよびポリイミド多孔質膜
JP2016035073A (ja) ポリイミド前駆体及びポリイミド
JPWO2019188380A1 (ja) ポリアミド酸およびその製造方法、ポリアミド酸溶液、ポリイミド、ポリイミド膜、積層体およびその製造方法、ならびにフレキシブルデバイスおよびその製造方法
JP6461470B2 (ja) ポリイミド前駆体組成物、ポリイミドの製造方法、ポリイミド、ポリイミドフィルム、及び基板
CN116917377A (zh) 光学透明的聚酰胺酰亚胺
JP5383286B2 (ja) 白色ポリイミドの製造方法
WO2022244581A1 (ja) 無色透明加工品用ポリイミド樹脂材料、新規なポリイミド
JP6584011B2 (ja) フルオレン骨格を有するジアミン化合物、ポリアミック酸、及びポリイミド
KR20200092628A (ko) 폴리아미드계 (공)중합체의 제조방법, 및 이를 이용한 폴리아미드계 (공)중합 수지 조성물, 고분자 필름
CN117396540A (zh) 无色透明加工品用聚酰亚胺树脂材料、新型聚酰亚胺
KR20220109345A (ko) 폴리이미드 전구체 및 폴리이미드
WO2022244576A1 (ja) 溶融加工用材料及び溶融加工品
WO2023027031A1 (ja) ポリイミド、ポリイミドワニス、ポリイミド薄膜
JP7253215B2 (ja) ポリイミド、ポリイミドワニス、ポリイミド薄膜
JPWO2019073628A1 (ja) ポリイミド樹脂およびその製造方法、ポリイミド溶液、ならびにポリイミドフィルムおよびその製造方法
JP2021178881A (ja) ポリアミド酸、ポリアミド酸溶液、ポリイミド、ポリイミド膜、積層体およびフレキシブルデバイス、ならびにポリイミド膜の製造方法
TW202012508A (zh) 聚醯胺系樹脂粉體之製造方法及聚醯胺系樹脂組合物
CN114641443A (zh) 干燥了的膜卷的制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22804495

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2023522574

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 18560832

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20237040967

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE