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JP4957592B2 - Polyimide resin composition and molded body thereof - Google Patents
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JP4957592B2 - Polyimide resin composition and molded body thereof - Google Patents

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本発明は、ポリイミド樹脂組成物及びその成形体に関するものである。   The present invention relates to a polyimide resin composition and a molded body thereof.

一般に、ポリイミド樹脂は、高機械強度、耐磨耗性、寸法安定性、耐薬品性などに優れた機械特性、及び絶縁性などに優れた電気特性を併せ持つことから、フレキシブルプリント基板のベースフィルムなどの電気・電子産業分野で広く用いられている。
近年、高度情報化社会の到来に伴い、光ファイバー、光導波路等の光通信分野、液晶配向膜、カラーフィルター用保護膜等表示装置などの光学材料用分野では、軽量でフレキシブル性に優れたプラスチック基板へのガラス基板代替検討や曲げたり丸めたりすることが可能なディスプレーの開発が盛んに行われている。前記光学材料用分野では、透明性、靱性に加え、耐折性にも優れる樹脂材料の開発が強く求められている。
Generally, polyimide resin has high mechanical strength, abrasion resistance, dimensional stability, chemical resistance and other mechanical properties, as well as electrical properties such as insulation properties. Widely used in the electrical and electronic industry.
In recent years, with the advent of an advanced information society, plastic substrates that are lightweight and have excellent flexibility in optical communication fields such as optical fibers and optical waveguides, and optical material fields such as liquid crystal alignment films and protective films for color filters. A glass substrate that can be bent and rolled up is being actively developed. In the field of optical materials, there is a strong demand for the development of resin materials that have excellent folding resistance in addition to transparency and toughness.

しかしながら、一般にポリイミド樹脂は分子内共役や電荷移動錯体の形成により本質的に黄褐色に着色する。その解決策として、フッ素化ポリイミド樹脂や半脂環型若しくは全脂環型ポリイミド樹脂を用いることで透明性を付与する方法が提案されている(特許文献1〜3)。   However, in general, a polyimide resin is essentially yellowish brown due to intramolecular conjugation or formation of a charge transfer complex. As a solution to this problem, a method of imparting transparency by using a fluorinated polyimide resin, a semi-alicyclic or a fully alicyclic polyimide resin has been proposed (Patent Documents 1 to 3).

前記フッ素化ポリイミド樹脂を用いる方法は良好な透明性を示すものの、その製造コストが高く、工業的に使用する上では汎用性に欠けている点で問題であった。   Although the method using the fluorinated polyimide resin exhibits good transparency, its production cost is high, and it is problematic in that it lacks versatility in industrial use.

半脂環型もしくは全脂環型ポリイミド樹脂を用いる方法において、通常、該ポリイミド樹脂は有機溶剤に難溶の場合が多いため、前駆体であるポリアミド酸ワニスを使用して成形加工に供する必要がある。しかしながら、ポリアミド酸ワニスを成形加工する場合、高温に曝されて熱分解等が生じるために可視光領域における透明性が著しく損なわれるという問題があった。その為に、透明性が要望される用途では、ポリアミド酸ワニスに代わる溶剤可溶性の透明ポリイミド樹脂の開発に期待が集まっていた。   In the method using a semi-alicyclic or fully alicyclic polyimide resin, since the polyimide resin is usually hardly soluble in an organic solvent, it is necessary to use a precursor polyamic acid varnish for molding processing. is there. However, when the polyamic acid varnish is molded, there is a problem that the transparency in the visible light region is remarkably impaired because it is exposed to a high temperature to cause thermal decomposition or the like. Therefore, in applications where transparency is required, there has been an expectation for the development of a solvent-soluble transparent polyimide resin that replaces the polyamic acid varnish.

しかしながら、従来の溶剤可溶性の全脂環型ポリイミド樹脂は、その分子量が比較的低いものが殆どであった為に、所望する本来の機械的物性(特に靭性)が低くなる傾向があった。
その分子量が低くなる原因は、全脂環型ポリイミド樹脂の製造時のイミド化反応時において、中間体として生成するアミド酸と脂環式ジアミンが強固な塩を形成して反応が殆ど進行しなくなることが原因である。
However, since most conventional solvent-soluble all-alicyclic polyimide resins have relatively low molecular weight, the desired original mechanical properties (particularly toughness) tend to be low.
The reason why the molecular weight is low is that during the imidization reaction during the production of the fully alicyclic polyimide resin, the amic acid produced as an intermediate and the alicyclic diamine form a strong salt, and the reaction hardly proceeds. Is the cause.

例えば、テトラカルボン酸成分に1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物を用いた場合、基板材料に使用できるような高靭性な全脂環型ポリイミド樹脂が得られた報告例は殆どなく、唯一4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタンからなるポリイミド樹脂の報告例が知られているのみである(特許文献4)。   For example, when 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride is used for the tetracarboxylic acid component, a reported example of obtaining a tough all-cyclocyclic polyimide resin that can be used as a substrate material is There are almost no reports of polyimide resins consisting of 4,4′-diaminodicyclohexylmethane (Patent Document 4).

特開平11−106508号公報JP-A-11-106508 特開2002−146021号公報JP 2002-146021 A 特開2002−348374号公報JP 2002-348374 A 特開2005−15629号公報JP 2005-15629 A

本発明の目的は、光学材料用途に使用できる溶剤可溶性のポリイミド樹脂及びそのワニスの提供、並びに、透明性、フレキシブル性、耐折性及び靭性に優れたポリイミド成形体の提供にある。   An object of the present invention is to provide a solvent-soluble polyimide resin and its varnish that can be used for optical material applications, and to provide a polyimide molded body excellent in transparency, flexibility, folding resistance and toughness.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、その検討過程において、次の知見(i)〜(iii)を得た。
(i)テトラカルボン酸成分に1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物及びその誘導体と、ジアミン成分にジシクロヘキサン骨格ジアミン成分(A)及びポリオキシアルキレンジアミン成分(B)を用いると、溶剤可溶性、透明性、フレキシブル性、耐折性、靱性の優れたポリイミド樹脂が得られること。
(ii)前記(i)に記載のポリイミド樹脂のジシクロヘキサン骨格ジアミン成分(A)及びポリオキシアルキレンジアミン成分(B)のジアミン成分の一部をフルオレン骨格ジアミン成分(C)に置換すると、前記物性を保持したままポリイミド樹脂の高屈折率化が可能であること。
(iii)前記(i)に記載のポリイミド樹脂に微粒子化したシリカを分散させることで、前記物性を保持したままポリイミド樹脂の低屈折率化が可能であること。
本発明は、かかる知見に基づいて完成されたものであり、以下の項目を提供するものである。
As a result of intensive studies to solve the above-described problems, the present inventors have obtained the following findings (i) to (iii) in the examination process.
(I) 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride and its derivative are used for the tetracarboxylic acid component, and dicyclohexane skeleton diamine component (A) and polyoxyalkylenediamine component (B) are used for the diamine component. And a polyimide resin excellent in solvent solubility, transparency, flexibility, folding resistance, and toughness.
(Ii) When a part of the diamine component of the dicyclohexane skeleton diamine component (A) and the polyoxyalkylene diamine component (B) of the polyimide resin described in (i) is replaced with a fluorene skeleton diamine component (C), the above physical properties It is possible to increase the refractive index of polyimide resin while maintaining
(Iii) It is possible to reduce the refractive index of the polyimide resin while maintaining the physical properties by dispersing finely divided silica in the polyimide resin described in (i).
The present invention has been completed based on such knowledge and provides the following items.

(項1)
反応溶媒存在下、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物及びその誘導体からなる群より選ばれる少なくとも一種のテトラカルボン酸成分と、下記一般式(1)で表されるジシクロヘキサン骨格ジアミン成分(A)、下記一般式(2)で表されるポリオキシアルキレンジアミン成分(B)及び下記一般式(3)で表されるフルオレン骨格ジアミン成分(C)とを、
テトラカルボン酸成分100に対して、それぞれ該成分(A)を20〜99、該成分(B)を1〜40及び該成分(C)を0〜40の範囲で、且つ、成分(A)+成分(B)+成分(C)の合計が95〜105の範囲の仕込みモル比で、イミド化重合反応して得られる溶剤可溶性のポリイミド樹脂。
一般式(1)
[式中、R、R、R及びRは、同一または異なって、それぞれ水素、メチル基、エチル基、メトキシ基又はエトキシ基を表す。Yは、直接結合、−CH−、−O−、−S−、−SO−、−CONH−、−C(−CH−又は−CO−を表す。]
一般式(2)
[式中、Rは、水素又はメチル基を表す。Zは、炭素数2〜4の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基を表す。a、b及びcは、それぞれ0〜50の整数を表し、且つ、a+b+cの合計が2〜50の整数である。]
一般式(3)
[式中、R、R、R及びRは、同一または異なって、それぞれ水素、メチル基又はエチル基を表す。]
(Claim 1)
In the presence of a reaction solvent, at least one tetracarboxylic acid component selected from the group consisting of 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride and derivatives thereof, and dicyclohexane represented by the following general formula (1) A skeleton diamine component (A), a polyoxyalkylene diamine component (B) represented by the following general formula (2) and a fluorene skeleton diamine component (C) represented by the following general formula (3),
With respect to the tetracarboxylic acid component 100, the component (A) is 20 to 99, the component (B) is 1 to 40, the component (C) is 0 to 40, and the component (A) + A solvent-soluble polyimide resin obtained by imidation polymerization reaction at a charged molar ratio in which the sum of component (B) + component (C) is in the range of 95 to 105.
General formula (1)
[Wherein, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are the same or different and each represents hydrogen, a methyl group, an ethyl group, a methoxy group or an ethoxy group. Y represents a direct bond, —CH 2 —, —O—, —S—, —SO 2 —, —CONH—, —C (—CH 3 ) 2 — or —CO—. ]
General formula (2)
[Wherein, R 5 represents hydrogen or a methyl group. Z represents a linear or branched alkylene group having 2 to 4 carbon atoms. a, b and c each represent an integer of 0 to 50, and the sum of a + b + c is an integer of 2 to 50. ]
General formula (3)
[Wherein R 6 , R 7 , R 8 and R 9 are the same or different and each represents hydrogen, a methyl group or an ethyl group. ]

(項2)
反応溶媒存在下、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物及びその誘導体からなる群より選ばれる少なくとも一種のテトラカルボン酸成分と、上記一般式(1)で表されるジシクロヘキサン骨格ジアミン成分(A)、上記一般式(2)で表されるポリオキシアルキレンジアミン成分(B)及び上記一般式(3)で表されるフルオレン骨格ジアミン成分(C)とを、
テトラカルボン酸成分100に対して、それぞれ該成分(A)を20〜99、該成分(B)を1〜40及び該成分(C)を0より大きく40以下の範囲で、且つ、成分(A)+成分(B)+成分(C)の合計が95〜105の範囲の仕込みモル比で、イミド化重合反応して得られる溶剤可溶性のポリイミド樹脂。
(Section 2)
In the presence of a reaction solvent, at least one tetracarboxylic acid component selected from the group consisting of 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride and derivatives thereof, and dicyclohexane represented by the above general formula (1) A skeleton diamine component (A), a polyoxyalkylene diamine component (B) represented by the general formula (2) and a fluorene skeleton diamine component (C) represented by the general formula (3),
With respect to the tetracarboxylic acid component 100, the component (A) is 20 to 99, the component (B) is 1 to 40, and the component (C) is greater than 0 and less than or equal to 40, and the component (A ) + Solvent-soluble polyimide resin obtained by imidation polymerization reaction at a charged molar ratio of component (B) + component (C) in the range of 95 to 105.

(項3)
反応溶媒存在下、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物及びその誘導体からなる群より選ばれる少なくとも一種のテトラカルボン酸成分と、上記一般式(1)で表されるジシクロヘキサン骨格ジアミン成分(A)及び上記一般式(2)で表されるポリオキシアルキレンジアミン成分(B)とを、
テトラカルボン酸成分100に対して、それぞれ該成分(A)を20〜99及び該成分(B)を1〜40の範囲で、且つ、成分(A)+成分(B)の合計が95〜105の範囲の仕込みモル比で、イミド化重合反応して得られる溶剤可溶性のポリイミド樹脂。
(Section 3)
In the presence of a reaction solvent, at least one tetracarboxylic acid component selected from the group consisting of 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride and derivatives thereof, and dicyclohexane represented by the above general formula (1) A skeleton diamine component (A) and a polyoxyalkylene diamine component (B) represented by the general formula (2),
With respect to the tetracarboxylic acid component 100, the component (A) is in the range of 20 to 99 and the component (B) is in the range of 1 to 40, and the total of the component (A) + component (B) is 95 to 105. Solvent-soluble polyimide resin obtained by imidation polymerization reaction at a charged molar ratio in the range of

(項4)
上記項1〜3のいずれかに記載のポリイミド樹脂及び有機溶剤を含有するポリイミドワニス。
(Claim 4)
The polyimide varnish containing the polyimide resin in any one of said claim | item 1-3, and the organic solvent.

(項5)
さらに、平均粒径が0.5〜50nmであるシリカ微粒子を含有する上記項4に記載のポリイミドワニス。
(Section 5)
Furthermore, the polyimide varnish of said claim | item 4 containing the silica fine particle whose average particle diameter is 0.5-50 nm.

(項6)
上記項4又は項5に記載のポリイミドワニスを成形加工して得られるポリイミド成形体。
(Claim 6)
Item 6. A polyimide molded body obtained by molding the polyimide varnish according to Item 4 or Item 5.

本発明によれば、光学材料用途に使用できる、溶剤可溶性のポリイミド樹脂及びそのワニスさらに、該ワニスにシリカ微粒子を含有するワニス、並びに、前記ワニスを成形加工することにより、透明性、フレキシブル性、耐折性及び靭性に優れたポリイミド成形体を得ることができる。   According to the present invention, a solvent-soluble polyimide resin and its varnish that can be used for optical material applications, further, a varnish containing silica fine particles in the varnish, and by molding the varnish, transparency, flexibility, A polyimide molded body having excellent folding resistance and toughness can be obtained.

<溶剤可溶性のポリイミド樹脂>
本発明に係る溶剤可溶性のポリイミド樹脂は、反応溶媒存在下、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物及びその誘導体からなる群より選ばれる少なくとも一種のテトラカルボン酸成分と、ジシクロヘキサン骨格ジアミン成分(A)、ポリオキシアルキレンジアミン成分(B)及びフルオレン骨格ジアミン成分(C)とを、テトラカルボン酸成分100に対して、ジアミン成分として、それぞれ該成分(A)を20〜99、該成分(B)を1〜40及び該成分(C)を0〜40の範囲で、且つ、成分(A)+成分(B)+成分(C)の合計が95〜105の範囲の仕込みモル比で、加熱脱水してイミド化重合反応を行うことにより得られる。
<Solvent-soluble polyimide resin>
The solvent-soluble polyimide resin according to the present invention comprises at least one tetracarboxylic acid component selected from the group consisting of 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride and derivatives thereof in the presence of a reaction solvent, The cyclohexane skeleton diamine component (A), the polyoxyalkylene diamine component (B) and the fluorene skeleton diamine component (C) are diamine components with respect to the tetracarboxylic acid component 100, and the components (A) are 20 to 99, respectively. The component (B) is 1 to 40 and the component (C) is in the range of 0 to 40, and the total of the component (A) + component (B) + component (C) is in the range of 95 to 105 It is obtained by carrying out imidization polymerization reaction by dehydration by heating at a molar ratio.

(テトラカルボン酸成分)
上記のテトラカルボン酸成分は、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物及びその誘導体からなる群より選ばれる少なくとも一種のテトラカルボン酸である。1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸誘導体としては、該テトラカルボン酸二無水物の有水酸である1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸、そのテトラカルボン酸のモノ、ジ、トリ又はテトラ酸塩化物、及び、炭素数1〜4の低級アルコールとのモノ、ジ、トリ又はテトラエステルなどが挙げられる。
(Tetracarboxylic acid component)
The tetracarboxylic acid component is at least one tetracarboxylic acid selected from the group consisting of 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride and derivatives thereof. Examples of 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic acid derivatives include 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic acid, which is a hydrous acid of the tetracarboxylic dianhydride, , Tri or tetra acid chloride, and mono, di, tri or tetra ester with lower alcohol having 1 to 4 carbon atoms.

また、テトラカルボン酸成分は、本発明の効果を妨げない範囲で、該テトラカルボン酸成分の一部を他のテトラカルボン酸成分に置き換えて使用することができる。他のテトラカルボン酸成分としては、脂環式テトラカルボン酸成分、芳香族テトラカルボン酸成分又は、脂肪族テトラカルボン酸成分が挙げられる。   In addition, the tetracarboxylic acid component can be used by substituting a part of the tetracarboxylic acid component with another tetracarboxylic acid component as long as the effects of the present invention are not hindered. Examples of other tetracarboxylic acid components include alicyclic tetracarboxylic acid components, aromatic tetracarboxylic acid components, and aliphatic tetracarboxylic acid components.

具体的に例示すると、脂環式テトラカルボン酸成分としては、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、3−カルボキシメチルシクロペンタン−1,2,4−トリカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.1]ヘプタンテトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−5−カルボキシメチル−2,3,6−トリカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、ペンタシクロ[8.2.1.14,7.02,9.03,8]テトラデカン−5,6,11,12−テトラカルボン酸二無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2−カルボキシメチル−2,5,6−トリカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクタン−2−カルボキシエチル−2,5,6−トリカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジシクロヘキシルテトラカルボン酸二無水物及びそれらの誘導体などが例示される。 Specifically, as the alicyclic tetracarboxylic acid component, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, 3 -Carboxymethylcyclopentane-1,2,4-tricarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, Bicyclo [2.2.1] heptanetetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2.1] heptane-5-carboxymethyl-2,3,6-tricarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2.2 ] Oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2.2] octane-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, pentacyclo [ .2.1.1 4,7. 0 2,9 . 0 3,8 ] tetradecane-5,6,11,12-tetracarboxylic dianhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride Bicyclo [2.2.1] heptane-2-carboxymethyl-2,5,6-tricarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2.2] octane-2-carboxyethyl-2,5,6- Examples include tricarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-dicyclohexyltetracarboxylic dianhydride and derivatives thereof.

また、芳香族テトラカルボン酸成分としては、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’−オキシジフタル酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、2,2’ ,3,3’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’ ,3,3’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2−ビス(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、1,1−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、1,2−ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、1,1−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、1,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エタン二無水物、ビス(2,3−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メタン二無水物、4,4’−(p−フェニレンジオキシ)ジフタル酸二無水物、4,4’−(m−フェニレンジオキシ)ジフタル酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,2−エチレンビス(アンヒドロトリメリテート)、1,4−フェニレンビス(アンヒドロトリメリテート)、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)ナフト[1,2−c]フラン−1.3−ジオン及びそれらの誘導体などが例示される。   As the aromatic tetracarboxylic acid component, 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 4'-oxydiphthalic dianhydride, pyromellitic dianhydride, 2,2 ', 3,3'-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride 2,2 ′, 3,3′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 2,2-bis (2,3-di Carboxyphenyl) propane dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenoxyphenyl) propane dianhydride, 1,1-bis (2,3-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, 1,2 -Screw 2,3-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, 1,1-bis (3,4-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, 1,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride Bis (2,3-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) methane dianhydride, 4,4 ′-(p-phenylenedioxy) diphthalic dianhydride, 4 , 4 ′-(m-phenylenedioxy) diphthalic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalene tetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalene tetracarboxylic dianhydride, 1 , 2-ethylenebis (anhydrotrimellitate), 1,4-phenylenebis (anhydrotrimellitate), 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5 (tetrahydro-2,5-dioxo And 3-furanyl) naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione and their derivatives are exemplified.

また、脂肪族テトラカルボン酸成分としては、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−ペンタンテトラカルボン酸二無水物及びそれらの誘導体などが例示される。   Examples of the aliphatic tetracarboxylic acid component include 1,2,3,4-butanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-pentanetetracarboxylic dianhydride, and derivatives thereof. The

上記の他のテトラカルボン酸成分は、単独で又は2種以上を混合して当該イミド化重合反応に供することができる。   Said other tetracarboxylic-acid component can be used for the said imidation polymerization reaction individually or in mixture of 2 or more types.

テトラカルボン酸成分の一部を上記の他のテトラカルボン酸成分に置き換えて使用する場合には、その使用量は全テトラカルボン酸成分のモル数に対して、好ましくは10モル%以下、より好ましくは5モル%以下、特に1モル%以下が推奨される。   When a part of the tetracarboxylic acid component is replaced with the other tetracarboxylic acid component, the amount used is preferably 10 mol% or less, more preferably, based on the number of moles of all tetracarboxylic acid components. 5 mol% or less, particularly 1 mol% or less is recommended.

(ジシクロヘキサン骨格ジアミン成分(A))
本発明に係るポリイミド樹脂の構成成分である上記一般式(1)で表されるジシクロヘキサン骨格ジアミン成分(A)は、特に制限はなく市販品や従来公知の製造方法により得られるものが使用できる。
(Dicyclohexane skeleton component (A))
The dicyclohexane skeleton diamine component (A) represented by the general formula (1), which is a constituent component of the polyimide resin according to the present invention, is not particularly limited, and commercially available products or those obtained by a conventionally known production method can be used. .

一般式(1)で表されるジシクロヘキサン骨格ジアミン成分(A)の中で好ましいものとして、R、R、R及びRが水素、メチル基又はエチル基で、且つ、Yが−CH−、−O−又は−C(−CH−であるものが推奨される。 Among the dicyclohexane skeleton diamine component (A) represented by the general formula (1), R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are hydrogen, a methyl group or an ethyl group, and Y is − Those that are CH 2 —, —O— or —C (—CH 3 ) 2 — are recommended.

具体的には、4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、3,3’−ジエチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、3,3’,5,5’−テトラエチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、3,5−ジエチル−3’,5’−ジメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、4,4’−ジアミノジシクロヘキシルエーテル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルエーテル、3,3’−ジエチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルエーテル、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルエーテル、3,3’,5,5’−テトラエチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルエーテル、3,5−ジエチル−3’,5’−ジメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルエーテル、2,2−ビス(4−アミノシクロヘキシル)プロパン、2,2−ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)プロパン、2,2−ビス(3−エチル−4−アミノシクロヘキシル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジメチル−4−アミノシクロヘキシル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジエチル−4−アミノシクロヘキシル)プロパン、2,2−(3,5−ジエチル−3’,5’−ジメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシル)プロパンなどが例示される。これらジシクロヘキサン骨格ジアミン成分(A)は、単独で使用してもよいし2種以上混合して用いてもよい。   Specifically, 4,4′-diaminodicyclohexylmethane, 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminodicyclohexylmethane, 3,3′-diethyl-4,4′-diaminodicyclohexylmethane, 3,3 ′ , 5,5′-tetramethyl-4,4′-diaminodicyclohexylmethane, 3,3 ′, 5,5′-tetraethyl-4,4′-diaminodicyclohexylmethane, 3,5-diethyl-3 ′, 5 ′ -Dimethyl-4,4'-diaminodicyclohexylmethane, 4,4'-diaminodicyclohexyl ether, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminodicyclohexyl ether, 3,3'-diethyl-4,4'-diamino Dicyclohexyl ether, 3,3 ′, 5,5′-tetramethyl-4,4′-diaminodicyclohexyl ether, 3,3 ', 5,5'-tetraethyl-4,4'-diaminodicyclohexyl ether, 3,5-diethyl-3', 5'-dimethyl-4,4'-diaminodicyclohexyl ether, 2,2-bis (4-amino) (Cyclohexyl) propane, 2,2-bis (3-methyl-4-aminocyclohexyl) propane, 2,2-bis (3-ethyl-4-aminocyclohexyl) propane, 2,2-bis (3,5-dimethyl-) 4-aminocyclohexyl) propane, 2,2-bis (3,5-diethyl-4-aminocyclohexyl) propane, 2,2- (3,5-diethyl-3 ′, 5′-dimethyl-4,4′- Examples include diaminodicyclohexyl) propane. These dicyclohexane skeleton diamine components (A) may be used alone or in admixture of two or more.

上記の中でも、好ましくは4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、3,3’,5,5’−テトラメチル−4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタンが挙げられ、特に、4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタンが推奨される。   Among the above, preferably 4,4′-diaminodicyclohexylmethane, 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminodicyclohexylmethane, 3,3 ′, 5,5′-tetramethyl-4,4′-diamino Examples include dicyclohexylmethane, and 4,4′-diaminodicyclohexylmethane is particularly recommended.

(ポリオキシアルキレンジアミン成分(B))
本発明に係るポリイミド樹脂の構成成分である上記一般式(2)で表されるポリオキシアルキレンジアミン成分(B)は、特に制限はなく市販品や従来公知の製造方法により得られるものが使用できる。
(Polyoxyalkylenediamine component (B))
The polyoxyalkylene diamine component (B) represented by the general formula (2), which is a component of the polyimide resin according to the present invention, is not particularly limited, and commercially available products or those obtained by a conventionally known production method can be used. .

一般式(2)で表されるポリオキシアルキレンジアミン成分(B)の中で好ましいものとして、Rが水素及びaが2〜50且つb、cが0のジアミン、Rがメチル基及びaが2〜50且つb、cが0のジアミン、Rがメチル基でZがエチレン基及びa+bが2〜50且つcが0のジアミン、Rが水素でZがテトラメチレン基及びa+bが2〜50且つcが0のジアミン、Rがメチル基でZがテトラメチレン基及びa+bが2〜50且つcが0のジアミン、Rが水素でZがトリメチレン基及びa+b+cが2〜50のジアミン、Rが水素でZがテトラメチレン基及びa+b+cが2〜50のジアミン、Rがメチル基でZがエチレン基及びa+b+cが2〜50のジアミン、Rがメチル基でZがテトラメチレン基及びa+b+cが2〜50のジアミンが推奨される。 Among the polyoxyalkylene diamine components (B) represented by the general formula (2), R 5 is hydrogen, a is 2 to 50 and b, c is 0 diamine, R 5 is methyl group and a Is a diamine having 2 to 50 and b, c is 0, R 5 is a methyl group, Z is an ethylene group, and a + b is 2 to 50 and c is 0, R 5 is hydrogen, Z is a tetramethylene group, and a + b is 2 50 and diamines c is 0, R 5 is Z is diamine tetramethylene group and a + b is 2 to 50 and c is 0 in methyl, diamine Z R 5 is hydrogen is a trimethylene group and a + b + c is 2 to 50 , R 5 is hydrogen, Z is a tetramethylene group and a + b + c is a diamine of 2 to 50, R 5 is a methyl group, Z is an ethylene group, and a + b + c is a diamine of 2 to 50, R 5 is a methyl group, and Z is a tetramethylene group And a b + c is recommended diamine of 2 to 50.

また、より好ましいものとして、Rが水素及びaが5〜40且つb、cが0のジアミン、Rがメチル基及びaが5〜40且つb、cが0のジアミン、Rがメチル基でZがエチレン基及びa+bが5〜40且つcが0のジアミン、Rが水素でZがテトラメチレン基及びa+bが5〜40且つcが0のジアミン、Rがメチル基でZがテトラメチレン基及びa+bが5〜40且つcが0のジアミン、Rが水素でZがトリメチレン基及びa+b+cが5〜40のジアミン、Rが水素でZがテトラメチレン基及びa+b+cが5〜40のジアミン、Rがメチル基でZがエチレン基及びa+b+cが5〜40のジアミン、Rがメチル基でZがテトラメチレン基及びa+b+cが5〜40のジアミンが推奨される。 More preferably, R 5 is hydrogen and a is 5 to 40 and b and c are 0 diamines, R 5 is a methyl group and a is 5 to 40 and b and c is 0 diamine, and R 5 is methyl. Z is an ethylene group and a + b is a diamine having 5 to 40 and c is 0, R 5 is hydrogen, Z is a tetramethylene group and a + b is 5 to 40 and c is a diamine, R 5 is a methyl group, and Z is A diamine having a tetramethylene group and a + b of 5 to 40 and c of 0, R 5 is hydrogen and Z is a trimethylene group and a + b + c is a diamine of 5 to 40, R 5 is hydrogen, Z is a tetramethylene group and a + b + c is 5 to 40 Diamines, R 5 is a methyl group, Z is an ethylene group and a + b + c is 5 to 40, and R 5 is a methyl group, Z is a tetramethylene group and a + b + c is a diamine having 5 to 40.

さらに好ましいものとして、Rが水素及びaが10〜30且つb、cが0のジアミン、Rがメチル基及びaが10〜30且つb、cが0のジアミン、Rがメチル基でZがエチレン基及びa+bが10〜30且つcが0のジアミン、Rが水素でZがテトラメチレン基及びa+bが10〜30且つcが0のジアミン、Rがメチル基でZがテトラメチレン基及びa+bが10〜30且つcが0のジアミン、Rが水素でZがトリメチレン基及びa+b+cが10〜30のジアミン、Rが水素でZがテトラメチレン基及びa+b+cが10〜30のジアミン、Rがメチル基でZがエチレン基及びa+b+cが10〜30のジアミン、Rがメチル基でZがテトラメチレン基及びa+b+cが10〜30のジアミンが推奨される。 More preferably, R 5 is hydrogen and a is 10 to 30 and b and c is a diamine of 0, R 5 is a methyl group and a is 10 to 30 and b and c is a diamine of 0, and R 5 is a methyl group. Z is an ethylene group and a + b is a diamine having 10 to 30 and c is 0, R 5 is hydrogen and Z is a tetramethylene group and a + b is 10 to 30 and c is a diamine, R 5 is a methyl group and Z is tetramethylene A diamine in which the group and a + b are 10 to 30 and c is 0, R 5 is hydrogen, Z is a trimethylene group and a + b + c is a diamine in 10-30, R 5 is hydrogen, Z is a tetramethylene group, and a + b + c is a diamine in 10 to 30 A diamine in which R 5 is a methyl group, Z is an ethylene group and a + b + c is 10 to 30, and a diamine in which R 5 is a methyl group, Z is a tetramethylene group and a + b + c is 10 to 30 is recommended.

このようなポリオキシアルキレンジアミン成分(B)の市販品としては、ハンツマン社製のジェファーミンシリーズが例示される。具体的には、ジェファーミンD−230、ジェファーミンD−400、ジェファーミンD−2000、ジェファーミンHK−511(XTJ−511)、ジェファーミンXTJ−500(ED−600)、ジェファーミンXTJ−501(ED−900)ジェファーミンXTJ−502(ED−2003)、ジェファーミンEDR−148(XTJ−504)、ジェファーミンXTJ−533、ジェファーミンXTJ−536、ジェファーミンXTJ−542などが挙げられる。これらのポリオキシアルキレンジアミン成分(B)は単独で又は2種以上混合して用いることができる。   As a commercial item of such a polyoxyalkylene diamine component (B), the Jeffamine series made by Huntsman is exemplified. Specifically, Jeffamine D-230, Jeffamine D-400, Jeffamine D-2000, Jeffamine HK-511 (XTJ-511), Jeffamine XTJ-500 (ED-600), Jeffamine XTJ-501 (ED-900) Jeffamine XTJ-502 (ED-2003), Jeffamine EDR-148 (XTJ-504), Jeffamine XTJ-533, Jeffamine XTJ-536, Jeffamine XTJ-542, and the like. These polyoxyalkylene diamine components (B) can be used alone or in admixture of two or more.

(フルオレン骨格ジアミン成分(C))
本発明に係るポリイミド樹脂の構成成分にすることができる上記一般式(3)で表されるフルオレン骨格ジアミン成分(C)は、特に制限はなく市販品や従来公知の製造方法により得られるものが使用できる。
(Fluorene skeleton diamine component (C))
The fluorene skeleton diamine component (C) represented by the general formula (3) that can be a constituent component of the polyimide resin according to the present invention is not particularly limited, and is obtained by a commercially available product or a conventionally known production method. Can be used.

一般式(3)で表されるフルオレン骨格ジアミン成分(C)の中で好ましいものとして、R及びRが水素、メチル基又はエチル基で、且つ、R及びRが水素であるものが推奨される。 Among the fluorene skeleton diamine components (C) represented by the general formula (3), R 6 and R 7 are hydrogen, methyl group or ethyl group, and R 8 and R 9 are hydrogen. Is recommended.

このようなフルオレン骨格ジアミン成分(C)の具体例としては、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、9,9−ビス(2−メチル−4−アミノフェニル)フルオレン、9,9−ビス(3−メチル−4−アミノフェニル)フルオレン、9,9−ビス(2−エチル−4−アミノフェニル)フルオレン、9,9−ビス(3−エチル−4−アミノフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)−1−メチルフルオレン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)−2−メチルフルオレン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)−3−メチルフルオレン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)−4−メチルフルオレンなどが例示される。これらフルオレン骨格ジアミン成分(C)は、単独で使用してもよいし2種以上混合して用いてもよい。   Specific examples of such a fluorene skeleton diamine component (C) include 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, 9,9-bis (2-methyl-4-aminophenyl) fluorene, 9,9- Bis (3-methyl-4-aminophenyl) fluorene, 9,9-bis (2-ethyl-4-aminophenyl) fluorene, 9,9-bis (3-ethyl-4-aminophenyl) fluorene, 9,9 -Bis (4-aminophenyl) -1-methylfluorene, 9,9-bis (4-aminophenyl) -2-methylfluorene, 9,9-bis (4-aminophenyl) -3-methylfluorene, 9, Examples include 9-bis (4-aminophenyl) -4-methylfluorene. These fluorene skeleton diamine components (C) may be used alone or in combination of two or more.

上記の中でも、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、9,9−ビス(3−メチル−4−アミノフェニル)フルオレンが推奨される   Among the above, 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene and 9,9-bis (3-methyl-4-aminophenyl) fluorene are recommended.

ジシクロヘキサン骨格ジアミン成分(A)の仕込みモル比は、テトラカルボン酸成分100に対して、20〜99であり、好ましくは30〜97のモル比の範囲で使用することが推奨される。   The charged molar ratio of the dicyclohexane skeleton component (A) is 20 to 99 with respect to the tetracarboxylic acid component 100, and it is recommended to use it in a molar ratio range of 30 to 97.

ポリオキシアルキレンジアミン成分(B)の仕込みモル比は、テトラカルボン酸成分100に対して、1〜40であり、好ましくは3〜30のモル比の範囲で使用することが推奨される。   The charged molar ratio of the polyoxyalkylene diamine component (B) is 1 to 40 with respect to the tetracarboxylic acid component 100, and it is recommended that the polyoxyalkylene diamine component (B) be used in a molar ratio range of 3 to 30.

また、フルオレン骨格ジアミン成分(C)を使用した場合、得られるポリイミド成形体の屈折率を上昇させることが可能である。しかし、フルオレン骨格ジアミン成分(C)使用の弊害として、得られるポリイミド成形体の透明性が損なわれる傾向が認められる。   Moreover, when a fluorene frame | skeleton diamine component (C) is used, it is possible to raise the refractive index of the polyimide molded body obtained. However, as a harmful effect of using the fluorene skeleton diamine component (C), there is a tendency that the transparency of the obtained polyimide molded body is impaired.

そのため、フルオレン骨格ジアミン成分(C)の仕込みモル比は、テトラカルボン酸成分100に対して、0〜40(0又は0より大きく40以下)であり、好ましくは0〜35(0又は0より大きく35以下)のモル比の範囲で使用することが推奨される。   Therefore, the charged molar ratio of the fluorene skeleton diamine component (C) is 0 to 40 (0 or greater than 0 and 40 or less), preferably 0 to 35 (greater than 0 or 0) with respect to the tetracarboxylic acid component 100. It is recommended to use in a molar ratio range of 35 or less).

本発明に係る各成分の仕込みモル比は、テトラカルボン酸成分100に対して、該ジアミン成分(A)、該ジアミン成分(B)及び該ジアミン成分(C)の合計が95〜105の範囲であり、好ましくは98〜102の範囲が推奨される。この範囲内でイミド化重合反応を行うことで、光学材料用途に使用できる十分な重合度のポリイミド樹脂を得ることができる。   The charge molar ratio of each component according to the present invention is such that the total of the diamine component (A), the diamine component (B), and the diamine component (C) is in the range of 95 to 105 with respect to the tetracarboxylic acid component 100. Yes, preferably in the range 98-102. By performing the imidization polymerization reaction within this range, a polyimide resin having a sufficient degree of polymerization that can be used for optical material applications can be obtained.

上記のジアミン成分には、本発明の効果を妨げない範囲で、他のジアミン成分を併用することができる。他のジアミン成分としては、芳香族ジアミン成分、脂環式ジアミン成分、脂肪族ジアミン成分が挙げられる。   Other diamine components can be used in combination with the diamine component as long as the effects of the present invention are not hindered. Other diamine components include aromatic diamine components, alicyclic diamine components, and aliphatic diamine components.

芳香族ジアミン成分としては、分子内に少なくとも1個の芳香環を有する炭素数6〜30のジアミンが挙げられる。
具体的には、o−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、m−アミノベンジルアミン、p−アミノベンジルアミン、4、4’−ジアミノビフェニル、4、4’−ジアミノジフェニルメタン、1,1−ビス(4−アミノフェニル)エタン、1,2−ビス(4−アミノフェニル)エタン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、ビス(4−アミノフェニル)スルフィド、ビス(4−アミノフェニル)スルホキシド、ビス(4−アミノフェニル)スルホン、3,3’−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、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス〔1−(4−アミノフェニル)−1−メチルエチル〕ベンゼン、1,4−ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)ベンゾイル〕ベンゼン、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕メタン、1,1−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕エタン、1,1−ビス〔3−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕エタン、1,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕エタン、1,2−ビス〔3−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕エタン、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔3−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、2,2−ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)−3−メチルフェニル〕プロパン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’−ビス(3−アミノフェノキシ)−3,3’−メチルビフェニル、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルフィド、ビス〔3−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルフィド、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホキシド、ビス〔3−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホキシド、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔3−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕スルホン、ビス〔4−(3−アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕エーテル、ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕ケトン、ビス〔3−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕ケトンなどが例示される。
Examples of the aromatic diamine component include diamines having 6 to 30 carbon atoms having at least one aromatic ring in the molecule.
Specifically, o-phenylenediamine, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, m-aminobenzylamine, p-aminobenzylamine, 4,4′-diaminobiphenyl, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 1, 1-bis (4-aminophenyl) ethane, 1,2-bis (4-aminophenyl) ethane, 2,2-bis (4-aminophenyl) propane, bis (4-aminophenyl) sulfide, bis (4- Aminophenyl) sulfoxide, bis (4-aminophenyl) sulfone, 3,3′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,3′-diaminobenzophenone, 4,4′-diaminobenzophenone, 1,3- Bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-aminophenoxy) ben 1,4-bis [1- (4-aminophenyl) -1-methylethyl] benzene, 1,4-bis [4- (3-aminophenoxy) benzoyl] benzene, bis [4- (4-amino Phenoxy) phenyl] methane, 1,1-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ethane, 1,1-bis [3- (4-aminophenoxy) phenyl] ethane, 1,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ethane, 1,2-bis [3- (4-aminophenoxy) phenyl] ethane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2- Bis [3- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (3-aminophenoxy) -3-methylphenyl] propane, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) Phenyl, 4,4′-bis (3-aminophenoxy) biphenyl, 4,4′-bis (3-aminophenoxy) -3,3′-methylbiphenyl, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfide Bis [3- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfide, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfoxide, bis [3- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfoxide, bis [4- (4- Aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [3- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (3-aminophenoxy) phenyl] ether, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] ether, bis [4- (4-Aminophenoxy) phenyl] ketone, bis [3- (4-aminophenoxy) phenyl] Tons and the like are exemplified.

また、脂環式および脂肪族ジアミン成分の例示としては、1,3−ジアミノシクロヘキサン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、1−アミノ−3−アミノメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキサン、1,3−ビスアミノメチルシクロヘキサン、1,4−ビスアミノメチルシクロヘキサン、2,3−ジアミノビシクロ〔2.2.1〕ヘプタン、2,5−ジアミノビシクロ〔2.2.1〕ヘプタン、2,6−ジアミノビシクロ〔2.2.1〕ヘプタン、2,7−ジアミノビシクロ〔2.2.1〕ヘプタン、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、2,3−ビス(アミノメチル)−ビシクロ〔2.2.1〕ヘプタン、3(4),8(9)−ビス(アミノメチル)−トリシクロ〔5.2.1.0.6〕デカン、エチレンジアミン、1,3−プロパンジアミン、1,4−ブタンジアミン、1,5−ヘブタンジアミン、1,6−ヘキサンジアミン、1,7−ヘプタンジアミン、1,8−オクタンジアミン、1,9−ノナンジアミン、1,10−デカンジアミン、1,12−ドデカンジアミンなどのアルキレンジアミン、オキシジ(2−アミノエタン)、オキシジ(2−アミノプロパン)、1,4−ビスアミノプロピルピペラジンなどが例示される。上記の他のジアミン成分は単独または2種以上混合して当該イミド化重合反応に供することができる。 Examples of alicyclic and aliphatic diamine components include 1,3-diaminocyclohexane, 1,4-diaminocyclohexane, 1-amino-3-aminomethyl-3,5,5-trimethylcyclohexane, 1,3 -Bisaminomethylcyclohexane, 1,4-bisaminomethylcyclohexane, 2,3-diaminobicyclo [2.2.1] heptane, 2,5-diaminobicyclo [2.2.1] heptane, 2,6-diamino Bicyclo [2.2.1] heptane, 2,7-diaminobicyclo [2.2.1] heptane, 2,5-bis (aminomethyl) -bicyclo [2.2.1] heptane, 2,6-bis (Aminomethyl) -bicyclo [2.2.1] heptane, 2,3-bis (aminomethyl) -bicyclo [2.2.1] heptane, 3 (4), 8 (9) -bis Aminomethyl) - tricyclo [5.2.1.0 2. 6] Decane, ethylenediamine, 1,3-propanediamine, 1,4-butanediamine, 1,5-hebutanediamine, 1,6-hexanediamine, 1,7-heptanediamine, 1,8-octanediamine, 1 , 9-nonanediamine, 1,10-decanediamine, alkylene diamine such as 1,12-dodecanediamine, oxydi (2-aminoethane), oxydi (2-aminopropane), 1,4-bisaminopropylpiperazine, etc. The These other diamine components can be used alone or in combination of two or more for the imidation polymerization reaction.

上記の他のジアミン成分を使用する場合には、その使用量は該ジアミン成分(A)、該ジアミン成分(B)及び該ジアミン成分(C)の合計のモル数に対して、好ましくは10モル%以下、より好ましくは5モル%以下、特に1モル%以下が推奨される。   When the other diamine component is used, the amount used is preferably 10 mol with respect to the total number of moles of the diamine component (A), the diamine component (B) and the diamine component (C). % Or less, more preferably 5 mol% or less, particularly 1 mol% or less is recommended.

本明細書及び特許請求の範囲において、各ジアミン成分は、「ジアミン」の形態で記載しているが、反応性の向上の目的で且つ本発明の効果を奏する限り、それらの代わりにアミノ基の一部又は全部をイソシアネート基に変換した化合物やシリル化した化合物等を使用することができる。   In the present specification and claims, each diamine component is described in the form of “diamine”. However, for the purpose of improving the reactivity and exhibiting the effects of the present invention, amino groups are substituted for them. A compound in which a part or all of it is converted to an isocyanate group, a silylated compound, or the like can be used.

<反応溶媒>
本発明に係るイミド化重合反応で使用される反応溶媒は、イミド化重合反応を阻害せず、生成するポリイミド樹脂を溶解できるものであれば何れの反応溶媒でも良い。例えば、非プロトン性溶媒、フェノール系溶媒、エーテル系溶媒、カーボネート系溶媒などが好ましい例として挙げられる。
<Reaction solvent>
The reaction solvent used in the imidation polymerization reaction according to the present invention may be any reaction solvent as long as it does not inhibit the imidation polymerization reaction and can dissolve the polyimide resin to be formed. For example, preferred examples include aprotic solvents, phenol solvents, ether solvents, carbonate solvents, and the like.

非プロトン性溶媒の具体例としては、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、N−メチルカプロラクタム、1,3−ジメチルイミダゾリジノン、テトラメチル尿素などのアミド系溶媒、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトンなどのラクトン系溶媒、ヘキサメチルホスホリックアミド、ヘキサメチルホスフィントリアミドなどの含りん系アミド系溶媒、ジメチルスルホン、ジメチルスルホキシド、スルホランなどの含硫黄系溶媒、アセトン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンなどのケトン系溶媒、ピコリン、ピリジンなどのアミン系溶媒、酢酸(2−メトキシ−1−メチルエチル)などのエステル系溶媒などが例示される。   Specific examples of the aprotic solvent include N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-methylcaprolactam, 1,3-dimethylimidazolidinone, tetramethylurea and the like. Amide solvents, lactone solvents such as γ-butyrolactone, γ-valerolactone, phosphorus-containing amide solvents such as hexamethylphosphoric amide, hexamethylphosphine triamide, sulfur-containing dimethylsulfone, dimethylsulfoxide, sulfolane, etc. Examples thereof include ketone solvents such as acetone solvents, acetone, cyclohexane and methylcyclohexane, amine solvents such as picoline and pyridine, and ester solvents such as acetic acid (2-methoxy-1-methylethyl).

フェノール系溶媒の具体例としては、フェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、2,3−キシレノール、2,4−キシレノール、2,5−キシレノール、2,6−キシレノール、3,4−キシレノール、3,5−キシレノールなどが例示される。   Specific examples of the phenol solvent include phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, 2,3-xylenol, 2,4-xylenol, 2,5-xylenol, 2,6-xylenol, 3,4 -Xylenol, 3,5-xylenol and the like are exemplified.

エーテル系溶媒の具体例としては、1,2−ジメトキシエタン、ビス(2−メトキシエチル)エーテル、1,2−ビス(2−メトキシエトキシ)エタン、ビス〔2−(2−メトキシエトキシ)エチル〕エーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサンなどが例示される。   Specific examples of the ether solvent include 1,2-dimethoxyethane, bis (2-methoxyethyl) ether, 1,2-bis (2-methoxyethoxy) ethane, bis [2- (2-methoxyethoxy) ethyl]. Examples include ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane and the like.

また、カーボネート系溶媒の具体的な例としては、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートなどが例示される。上記の反応溶媒は単独で又は2種類以上混合して用いてもよい。   Specific examples of carbonate solvents include diethyl carbonate, methyl ethyl carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, and the like. You may use said reaction solvent individually or in mixture of 2 or more types.

これらの反応溶媒の中でも、特に、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチルイミダゾリジノン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドが推奨される。   Among these reaction solvents, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethylimidazolidinone, N, N-dimethylformamide, and N, N-dimethylacetamide are particularly recommended.

反応溶媒の使用量としては、生成するポリイミド樹脂を溶解できる量であれば良い。具体的なポリイミド樹脂の濃度としては、好ましくは5〜50重量%、より好ましくは10〜40重量%、さらに好ましくは10〜30重量%となるように調整することが推奨される。ポリイミド樹脂の濃度は、後述の実施例のように、TG−DTA装置(示差熱熱重量同時測定装置)を用いて加熱前後の重量の減少量を測定することにより求めることができる。   The amount of the reaction solvent used may be an amount that can dissolve the produced polyimide resin. It is recommended that the specific polyimide resin concentration be adjusted to preferably 5 to 50% by weight, more preferably 10 to 40% by weight, and still more preferably 10 to 30% by weight. The density | concentration of a polyimide resin can be calculated | required by measuring the amount of weight reduction before and behind a heating using a TG-DTA apparatus (differential thermothermal weight simultaneous measuring apparatus) like the below-mentioned Example.

反応溶媒は、本発明に係るポリイミドワニスを構成する有機溶剤と同一でも異なってもよいが、溶媒置換の作業等の煩雑さを考慮すると同一であることが好ましい。   The reaction solvent may be the same as or different from the organic solvent constituting the polyimide varnish according to the present invention, but is preferably the same in consideration of the complexity of the solvent replacement operation.

<イミド化重合反応>
イミド化重合反応の反応方法は、目的のポリイミド樹脂が製造できれば特に制限はなく、公知の反応方法を使用することができる。
<Imidation polymerization reaction>
The reaction method of the imidation polymerization reaction is not particularly limited as long as the target polyimide resin can be produced, and a known reaction method can be used.

具体的な反応方法としては、(i)所定量の全ての成分(反応基質)と反応溶媒を反応器に仕込み、室温〜80℃で0.5〜30時間撹拌した後、イミド化重合反応の反応温度でイミド化重合反応を行う方法、(ii)所定量の全てのジアミン成分及び反応溶媒を反応器に仕込んで溶解させた後、所定量のテトラカルボン酸成分を仕込み、室温〜80℃で0.5〜30時間撹拌した後、イミド化重合反応の反応温度でイミド化重合反応を行う方法、(iii)所定量のジシクロヘキサン骨格ジアミン成分(A)及び反応溶媒を反応器に仕込んで溶解させた後、所定量のテトラカルボン酸成分を仕込み、室温〜80℃で0.5〜30時間撹拌した後、所定量のポリオキシアルキレンジアミン成分(B)及びフルオレン骨格ジアミン成分(C)を仕込み、イミド化重合反応の反応温度でイミド化重合反応を行う方法、(iv) 所定量のジシクロヘキサン骨格ジアミン成分(A)及び反応溶媒を反応器に仕込んで溶解させた後、所定量のテトラカルボン酸成分を仕込み、室温〜80℃で0.5〜30時間撹拌した後、イミド化重合反応の反応温度でイミド化重合反応を行い、所定量のポリオキシアルキレンジアミン成分(B)及びフルオレン骨格ジアミン成分(C)を仕込み、さらにイミド化重合反応の反応温度でイミド化重合反応を行う方法、(v)所定量の全ての反応基質及び反応溶媒を反応器に仕込み、直ちにイミド化重合反応の反応温度まで昇温してイミド化重合反応を行う方法などが例示される。   As a specific reaction method, (i) a predetermined amount of all components (reaction substrate) and a reaction solvent are charged into a reactor, stirred at room temperature to 80 ° C. for 0.5 to 30 hours, and then subjected to imidation polymerization reaction. A method of performing an imidation polymerization reaction at a reaction temperature; (ii) a predetermined amount of all diamine components and a reaction solvent are charged and dissolved in a reactor, and then a predetermined amount of tetracarboxylic acid component is charged at room temperature to 80 ° C. A method of performing an imidation polymerization reaction at the reaction temperature of the imidation polymerization reaction after stirring for 0.5 to 30 hours, (iii) A predetermined amount of a dicyclohexane skeleton diamine component (A) and a reaction solvent are charged into a reactor and dissolved. Then, a predetermined amount of a tetracarboxylic acid component is charged and stirred at room temperature to 80 ° C. for 0.5 to 30 hours, and then a predetermined amount of polyoxyalkylenediamine component (B) and fluorene skeleton diamine component (C) are added. And (iv) carrying out the imidation polymerization reaction at the reaction temperature of the imidation polymerization reaction, (iv) charging a predetermined amount of the dicyclohexane skeleton component (A) and the reaction solvent into the reactor, and then dissolving the predetermined amount of tetra After the carboxylic acid component is charged and stirred at room temperature to 80 ° C. for 0.5 to 30 hours, the imidation polymerization reaction is performed at the reaction temperature of the imidization polymerization reaction, and a predetermined amount of polyoxyalkylenediamine component (B) and fluorene skeleton A method in which the diamine component (C) is charged and the imidization polymerization reaction is further performed at the reaction temperature of the imidation polymerization reaction. (V) All the reaction substrates and reaction solvents in a predetermined amount are charged into the reactor, and the imidization polymerization reaction is immediately performed. Examples thereof include a method in which the temperature is raised to a reaction temperature and an imidation polymerization reaction is performed.

イミド化重合反応の反応温度は、通常120〜250℃、好ましくは160〜190℃が推奨される。120℃よりも反応温度が低い場合には、イミド化率が低くなる傾向が認められる。250℃よりも反応温度が高い場合には、部分的に熱架橋体を形成して増粘の原因やゲル状物の発生原因となることがある。また、溶媒の分解が進行し黄着色するため好ましくない。   The reaction temperature of the imidation polymerization reaction is usually 120 to 250 ° C, preferably 160 to 190 ° C. When reaction temperature is lower than 120 degreeC, the tendency for an imidation ratio to become low is recognized. When the reaction temperature is higher than 250 ° C., a thermally crosslinked body may be partially formed to cause thickening or generation of a gel-like material. Moreover, since decomposition of the solvent proceeds and yellowing occurs, it is not preferable.

イミド化重合反応の反応時間は、基質の種類、仕込み比率、基質濃度などにもよるが、 生成水の留出開始後、通常2〜10時間程度が好ましい。反応時間が短すぎる場合には、イミド化率が低くなる傾向が認められる。反応時間が長すぎる場合には、部分的に熱架橋反応を起こして反応系が増粘したりゲル状物が副生したり、また、反応溶媒の熱劣化により反応系が着色することがある。   Although the reaction time of the imidation polymerization reaction depends on the type of substrate, the charging ratio, the substrate concentration, and the like, it is usually preferably about 2 to 10 hours after the start of the distillation of the produced water. When reaction time is too short, the tendency for imidation ratio to become low is recognized. If the reaction time is too long, the reaction system may partially cause a thermal crosslinking reaction to thicken the reaction system or form a gel-like material, or the reaction system may be colored due to thermal degradation of the reaction solvent. .

イミド化重合反応ではディーンスターク装置などを用いて、製造時に生成する水を除去しながら反応を行うことが好ましい。このような操作を行うことで、重合度及びイミド化率をより上昇させることができる。このとき、効率よく生成水を除去する目的で水と同伴する液体又はガス体を使用することが推奨される。その同伴する液体又はガス体は、一般に還流液、共沸剤、同伴剤或いは同伴ガス等と称されるものである。
還流液としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、テトラリン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサン、トリメチルシクロヘキサン及びこれらの混合物などが挙げられる。これらの還流液は、通常反応溶媒に対して5〜25重量%使用される。添加時期は、特に制限はなく、反応溶媒を仕込む時から反応系に加えてもよく、またイミド化重合反応の直前に加えてもよい。
In the imidation polymerization reaction, it is preferable to perform the reaction using a Dean Stark apparatus or the like while removing water generated during production. By performing such an operation, the degree of polymerization and the imidization rate can be further increased. At this time, it is recommended to use a liquid or a gas body accompanied with water for the purpose of efficiently removing generated water. The accompanying liquid or gas body is generally called a reflux liquid, an azeotropic agent, an accompanying agent or an accompanying gas.
Examples of the reflux liquid include benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, tetralin, cyclohexane, methylcyclohexane, ethylcyclohexane, dimethylcyclohexane, trimethylcyclohexane, and mixtures thereof. These reflux solutions are usually used in an amount of 5 to 25% by weight based on the reaction solvent. The addition time is not particularly limited, and may be added to the reaction system from the time when the reaction solvent is charged, or may be added immediately before the imidation polymerization reaction.

反応系内は、その反応系の着色防止及び安全性の観点から、不活性ガス雰囲気下とすることが望ましい。通常、不活性ガスで反応系内を置換し、反応中は不活性ガスを流通させるおく方法が使用される。不活性ガスとしては、窒素、アルゴンなどが例示される。   The inside of the reaction system is desirably an inert gas atmosphere from the viewpoint of preventing coloration and safety of the reaction system. Usually, a method is used in which the inside of the reaction system is replaced with an inert gas and the inert gas is circulated during the reaction. Examples of the inert gas include nitrogen and argon.

本発明に係るイミド化重合反応において、公知の触媒を使用することができる。しかし、後処理が煩雑になること、また、使用触媒が微量残存することによるポリイミドワニスの貯蔵安定性の悪化及びポリイミドワニスの着色などの観点から、無触媒下で該反応を行うことが好ましい。   In the imidation polymerization reaction according to the present invention, a known catalyst can be used. However, it is preferable to carry out the reaction in the absence of a catalyst from the viewpoints of complicated post-treatment, deterioration of the storage stability of the polyimide varnish due to the residual amount of catalyst used, and coloring of the polyimide varnish.

触媒を使用する場合には、例えば、塩基触媒としては、ピリジン、キノリン、イソキノリン、α−ピコリン、β−ピコリン、2,4−ルチジン、2,6−ルチジン、トリメチルアミン、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、イミダゾール、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジエチルアニリンなどの有機塩基触媒、水酸化カリウムや水酸化ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素ナトリウムで代表される無機塩基触媒が例示される。   When a catalyst is used, for example, pyridine, quinoline, isoquinoline, α-picoline, β-picoline, 2,4-lutidine, 2,6-lutidine, trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, trimethylamine, Organic base catalysts such as butylamine, imidazole, N, N-dimethylaniline, N, N-diethylaniline, inorganic bases represented by potassium hydroxide, sodium hydroxide, potassium carbonate, sodium carbonate, potassium bicarbonate, sodium bicarbonate Examples are catalysts.

また、酸触媒としては、クロトン酸、アクリル酸、トランス−3−ヘキセノイック酸、桂皮酸、安息香酸、メチル安息香酸、オキシ安息香酸、テレフタル酸、ベンゼンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸などが例示される。   Examples of the acid catalyst include crotonic acid, acrylic acid, trans-3-hexenoic acid, cinnamic acid, benzoic acid, methylbenzoic acid, oxybenzoic acid, terephthalic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, naphthalenesulfonic acid, and the like. Is exemplified.

上記イミド化重合反応におけるイミド化率は100%であることが好ましいが、工業的な観点から有効なイミド化率は、通常70%以上、好ましくは75%以上、より好ましくは80%以上、特に85%以上が推奨される。これは、イミド化率を100%に近づける操作は、該イミド化重合反応の反応時間の超過(即ち、生産性の低下が生じる。)を招くばかりか、その反応時間の超過により反応系の増粘やゲル状物の副生を助長することがある。尚、上記イミド化率が70%未満の場合、ポリイミドワニスの長期保存安定性が損なわれ、また、成形加工するときに生成水の蒸発に伴い表面の欠陥やボイドの発生原因、特に成形体の透明性の低下原因となることがあるので好ましくない。   The imidation rate in the imidation polymerization reaction is preferably 100%, but the imidization rate effective from an industrial viewpoint is usually 70% or more, preferably 75% or more, more preferably 80% or more, particularly 85% or more is recommended. This is because the operation of bringing the imidization rate close to 100% not only causes the reaction time of the imidation polymerization reaction to exceed (that is, the productivity decreases), but also increases the reaction system due to the excess of the reaction time. May promote by-product of viscosity and gel. When the imidization ratio is less than 70%, the long-term storage stability of the polyimide varnish is impaired, and the cause of surface defects and voids accompanying the evaporation of the generated water during the molding process, particularly the molded body Since it may cause a decrease in transparency, it is not preferable.

イミド化重合反応で得られる本ポリイミド樹脂の数平均分子量は、通常8,000〜100,000で、且つ、多分散度が通常1.5〜20.0の範囲のものである。この範囲は、特に成形体を与えることができる程度の重合度を有している範囲である。   The number average molecular weight of the present polyimide resin obtained by the imidation polymerization reaction is usually 8,000 to 100,000, and the polydispersity is usually in the range of 1.5 to 20.0. This range is a range having a degree of polymerization that can give a molded product.

その他に、本発明の効果を損なわない範囲において、耐熱性や接着性向上、分子量制御等を目的に、この分野で使用される公知の1官能の酸無水物やモノアミン等をエンドキャップ剤として併用することができる。該エンドキャップ剤の具体例としては、酸無水物では無水フタル酸、無水マレイン酸、無水ナジック酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸など、モノアミンではアニリン、メチルアニリン、アリルアミン等などが例示される。   In addition, as long as the effects of the present invention are not impaired, known monofunctional acid anhydrides and monoamines used in this field are used in combination as end cap agents for the purpose of improving heat resistance, adhesion, and molecular weight control. can do. Specific examples of the end cap agent include phthalic anhydride, maleic anhydride, nadic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, etc. for acid anhydrides, and aniline, methylaniline, allylamine, etc. for monoamines. The

<ポリイミドワニス>
本発明のポリイミドワニスは、本ポリイミド樹脂と有機溶剤とを含有することを特徴とするものである。
<Polyimide varnish>
The polyimide varnish of the present invention contains the present polyimide resin and an organic solvent.

ポリイミドワニスの調製方法としては、(i)イミド化重合反応で得られたポリイミド樹脂の反応溶媒溶液をそのままポリイミドワニスとする方法、(ii)イミド化重合反応で得られたポリイミド樹脂の反応溶媒溶液からポリイミド樹脂を単離し、次いで所望の有機溶剤に単離したポリイミド樹脂を溶解させてポリイミドワニスを得る方法などが例示される。   As a method for preparing a polyimide varnish, (i) a method of using a reaction solvent solution of a polyimide resin obtained by an imidization polymerization reaction as it is as a polyimide varnish, (ii) a reaction solvent solution of a polyimide resin obtained by an imidization polymerization reaction Examples are a method of obtaining a polyimide varnish by isolating a polyimide resin from the following and then dissolving the isolated polyimide resin in a desired organic solvent.

ポリイミドワニスの溶液粘度は、0.5〜50Pa・s、好ましくは1.0〜20Pa・s(測定条件;B型粘度計、樹脂濃度20重量%,25℃)の範囲であることが推奨される。該粘度は、ワニスの製造時に適宜調整することが望ましい。   The solution viscosity of the polyimide varnish is recommended to be in the range of 0.5 to 50 Pa · s, preferably 1.0 to 20 Pa · s (measurement conditions; B-type viscometer, resin concentration 20 wt%, 25 ° C.). The It is desirable that the viscosity is appropriately adjusted during the production of the varnish.

ポリイミドワニス中のポリイミド樹脂の濃度としては、好ましくは5〜50重量%であり、より好ましくは10〜40重量%、さらに好ましくは10〜30重量%となるように調整することが推奨される。ポリイミド樹脂の濃度は、後述の実施例のように、TG−DTA装置(示差熱熱重量同時測定装置)を用いて加熱前後の重量の減少量を測定することにより求めることができる。   The concentration of the polyimide resin in the polyimide varnish is preferably 5 to 50% by weight, more preferably 10 to 40% by weight, and further preferably 10 to 30% by weight. The density | concentration of a polyimide resin can be calculated | required by measuring the amount of weight reduction before and behind a heating using a TG-DTA apparatus (differential thermothermal weight simultaneous measuring apparatus) like the below-mentioned Example.

有機溶剤は、本発明に係るポリイミド樹脂を溶解させることができる有機溶剤であれば特に限定されないが、具体的には上記の反応溶媒として例示したものが挙げられる。その中でも特に、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチルイミダゾリジノン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドが推奨される。   The organic solvent is not particularly limited as long as it is an organic solvent capable of dissolving the polyimide resin according to the present invention, and specific examples include those exemplified as the reaction solvent. Of these, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethylimidazolidinone, N, N-dimethylformamide, and N, N-dimethylacetamide are particularly recommended.

また、本発明の効果が得られる限りその他の成分を添加しても良い。例えば、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂(本発明のポリイミド樹脂を除く。)、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂などの高分子化合物、難燃剤、消泡剤、酸化防止剤などが例示される。   Moreover, you may add another component, as long as the effect of this invention is acquired. Examples include polyester resins, polyimide resins (excluding the polyimide resin of the present invention), polymer compounds such as polyamideimide resins and polyamide resins, flame retardants, antifoaming agents, and antioxidants.

酸化防止剤としては、従来公知の酸化防止剤が特に制限なく使用できる。係る酸化防止剤としてはフェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、ベンゾトリアゾール系酸化防止剤等が例示され、この中でもフェノール酸化防止剤が好ましく、特に炭素数6〜100、より好ましくは炭素数10〜80のフェノール系酸化防止剤は、ポリイミド共重合体に、優れた耐熱性(長期加熱後の弾性率の保持率)を与える点で好ましい。このようなフェノール系化合物の具体例としては、2,6−ジ−tert−ブチルフェノール、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール、4,4’−メチレンビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノール)、4,4−ブチリデンビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−イソプロピリデンビスフェノール、2,4−ジメチル−6−tert−ブチルフェノール、テトラキス[メチレン−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、2,2’−ジヒドロキシ−3,3−ジ(α−メチルシクロヘキシル)−5,5’−ジメチルジフェニルメタン、2,2’−イソブチリデンビス(4,6−ジメチルフェノール)、2,6−ビス(2’−ヒドロキシ−3’−tert−ブチル−5’−メチルベンジル)−4−メチルフェノール、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、2,5−ジ−tert−アミルヒドロキノン、2,5−ジ−tert−ブチルヒドロキノン、1,4−ジヒドロキシアントラキノン、3−tert−ブチル−4−ヒドロキシアニソール、2−tert−ブチル−4−ヒドロキシアニソール、2,4−ジベンゾイルレゾルシノール、4−tert−ブチルカカテコール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−エチルフェノール、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,4,5−トリヒドロキシベンゾフェノン、α−トコフェロール、ビス[2−(2−ヒドロキシ−5−メチル−3−tert−ブチルベンジル)−4−メチル−6−tert−ブチルフェニル]テレフタレート、トリエチレングリコールビス[3−(3−tert−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,6−ヘキサンジオール−ビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]が挙げられる。この中でも、2,6−ジ−tert−ブチルフェノール、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール、4,4’−メチレンビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノール)、4,4−ブチリデンビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−イソプロピリデンビスフェノール、2,4−ジメチル−6−tert−ブチルフェノール、テトラキス[メチレン−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、2,6−ジ−tert−ブチルフェノール、ビス[2−(2−ヒドロキシ−5−メチル−3−tert−ブチルベンジル)−4−メチル−6−tert−ブチルフェニル]テレフタレート、トリエチレングリコールビス[3−(3−tert−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,6−ヘキサンジオール−ビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]などが例示される。   As the antioxidant, a conventionally known antioxidant can be used without particular limitation. Examples of such antioxidants include phenol-based antioxidants, amine-based antioxidants, benzotriazole-based antioxidants, etc. Among them, phenol antioxidants are preferable, and in particular, the number of carbon atoms is 6 to 100, more preferably carbon number. The phenolic antioxidant of 10-80 is preferable at the point which gives the outstanding heat resistance (retention rate of the elasticity modulus after a long-term heating) to a polyimide copolymer. Specific examples of such phenolic compounds include 2,6-di-tert-butylphenol, 2,6-di-tert-butyl-p-cresol, 4,4′-methylenebis (2,6-di-tert). -Butylphenol), 4,4-butylidenebis (3-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2'-methylenebis (4-ethyl-6-tert-butylphenol), 2,2'-methylenebis (4-methyl- 6-tert-butylphenol), 4,4′-isopropylidenebisphenol, 2,4-dimethyl-6-tert-butylphenol, tetrakis [methylene-3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) Propionate] methane, 1,1,3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-tert Butylphenyl) butane, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, 2,2′-dihydroxy-3,3-di (Α-methylcyclohexyl) -5,5′-dimethyldiphenylmethane, 2,2′-isobutylidenebis (4,6-dimethylphenol), 2,6-bis (2′-hydroxy-3′-tert-butyl) -5′-methylbenzyl) -4-methylphenol, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane, 2,5-di-tert-amylhydroquinone, 2,5-di-tert-butylhydroquinone, 1, 4-dihydroxyanthraquinone, 3-tert-butyl-4-hydroxyanisole, 2-tert-butyl-4-hydroxyanisole, 2 , 4-Dibenzoylresorcinol, 4-tert-butylcacatechol, 2,6-di-tert-butyl-4-ethylphenol, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2,4-dihydroxybenzophenone, 2,2 ′ -Dihydroxy-4-methoxybenzophenone, 2,4,5-trihydroxybenzophenone, α-tocopherol, bis [2- (2-hydroxy-5-methyl-3-tert-butylbenzyl) -4-methyl-6-tert -Butylphenyl] terephthalate, triethylene glycol bis [3- (3-tert-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl) propionate], 1,6-hexanediol-bis [3- (3,5-di- tert-butyl 4-hydroxyphenyl) propionate] It is. Among these, 2,6-di-tert-butylphenol, 2,6-di-tert-butyl-p-cresol, 4,4′-methylenebis (2,6-di-tert-butylphenol), 4,4-butylidenebis (3-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2'-methylenebis (4-ethyl-6-tert-butylphenol), 2,2'-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 4, 4′-isopropylidenebisphenol, 2,4-dimethyl-6-tert-butylphenol, tetrakis [methylene-3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate] methane, 1,1,3 -Tris (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane, 1,3, -Trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, 2,6-di-tert-butylphenol, bis [2- (2-hydroxy-5-methyl) -3-tert-butylbenzyl) -4-methyl-6-tert-butylphenyl] terephthalate, triethylene glycol bis [3- (3-tert-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl) propionate], 1, Examples include 6-hexanediol-bis [3- (3,5-di-tert-butyl 4-hydroxyphenyl) propionate] and the like.

また、本発明に係るシリカ微粒子を含有するポリイミドワニスは、本ポリイミドワニスに平均粒径が0.5〜50nmのシリカ微粒子を含有せしめたことを特徴としたワニスである。   The polyimide varnish containing silica fine particles according to the present invention is a varnish characterized by containing silica fine particles having an average particle size of 0.5 to 50 nm in the polyimide varnish.

上記のシリカ微粒子に使用されるシリカとは、二酸化ケイ素(SiO)のことであり、その形態(結晶形態、無定形など)については限定されない。 The silica used for the above-mentioned silica fine particles is silicon dioxide (SiO 2 ), and the form (crystal form, amorphous form, etc.) is not limited.

また、シリカ微粒子の形状においても特に限定されず、球状、楕円形状、偏平状、ロッド状、繊維状などが挙げられる。   The shape of the silica fine particles is not particularly limited, and examples thereof include a spherical shape, an elliptical shape, a flat shape, a rod shape, and a fiber shape.

含有させたシリカ微粒子は光の散乱を防ぎ高い光線透過率を保持するため粒径が小さいことが好ましい。平均粒径は0.5〜50nmであり、好ましくは0.5〜30nmの範囲である。前記平均粒径は後述の実施例に記載されたBET法を用いて測定された値である。   The silica fine particles contained preferably have a small particle size in order to prevent light scattering and to maintain high light transmittance. The average particle size is 0.5 to 50 nm, preferably 0.5 to 30 nm. The average particle diameter is a value measured using the BET method described in Examples described later.

シリカの含有量は、ポリイミド樹脂に対し、好ましくは1〜50重量%、より好ましくは10〜40重量%である。含有量の増加に伴い、得られるポリイミド成形体の屈折率は低下するが、含有量が大きいとフレキシブル性、耐折性が低下する傾向が認められる。   The content of silica is preferably 1 to 50% by weight, more preferably 10 to 40% by weight, based on the polyimide resin. As the content increases, the refractive index of the resulting polyimide molded body decreases. However, when the content is large, there is a tendency for flexibility and folding resistance to decrease.

ポリイミドワニスにシリカ微粒子を含有させる方法としては、種々公知の方法を用いることができる。例えば、ポリイミドワニスにアルコキシシランやポリアルコキシシランを添加し水などの加水分解促進剤を少量加え、ゾル−ゲル法によりシリカ微粒子を分散させる方法を挙げることができる。また、コロイダルシリカとして気相法で製造した微粒子シリカ粉末も市販されており、直接ワニスに添加混合して調製してもよい。   Various known methods can be used as a method for incorporating the silica fine particles into the polyimide varnish. For example, there can be mentioned a method of adding silica silane or polyalkoxy silane to a polyimide varnish, adding a small amount of hydrolysis accelerator such as water, and dispersing silica fine particles by a sol-gel method. Moreover, the fine particle silica powder manufactured by the vapor phase method as colloidal silica is also marketed, and you may add and mix directly to a varnish.

本発明に係るシリカ微粒子含有ポリイミドワニスを調製するための好適な例としては、オルガノシリカゾルをポリイミドワニスと混合し調製する方法が推奨される。   As a suitable example for preparing the silica fine particle-containing polyimide varnish according to the present invention, a method of preparing an organosilica sol mixed with a polyimide varnish is recommended.

オルガノシリカゾルは、有機溶剤にシリカ微粒子を20重量%程度の割合で分散させたもので、有機溶剤としては、メタノール、イソプロパノール、ノルマルブタノール、エチレングリコール、ノルマルプロピルセルソルブ、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、プロピレングリコールモノメチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、キシレン、N,N−ジメチルアセトアミドなどを使用したものが市販されている。   The organosilica sol is obtained by dispersing silica fine particles in an organic solvent at a ratio of about 20% by weight. Examples of the organic solvent include methanol, isopropanol, normal butanol, ethylene glycol, normal propyl cellosolve, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and propylene. Those using glycol monomethyl acetate, propylene glycol monomethyl ether, xylene, N, N-dimethylacetamide or the like are commercially available.

オルガノシリカゾルの有機溶媒はポリイミドに対し良溶媒であることが好ましく、特にN−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチルイミダゾリジノン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドが推奨される。   The organic solvent of the organosilica sol is preferably a good solvent for polyimide, and N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethylimidazolidinone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide are particularly recommended. Is done.

シリカのポリイミド樹脂に対する分散性を向上するため、オルガノシリカゾルをシランカップリング剤で処理することが好ましい。シランカップリング剤の末端官能基に、エポキシ基やアミノ基を有していると、ポリイミド樹脂に残存するカルボン酸と結合することで、シリカゾルとポリイミド樹脂の親和性が高まり、より効果的な分散を行うことができる。   In order to improve the dispersibility of silica with respect to the polyimide resin, it is preferable to treat the organosilica sol with a silane coupling agent. If the terminal functional group of the silane coupling agent has an epoxy group or amino group, it will bind to the carboxylic acid remaining in the polyimide resin, increasing the affinity between the silica sol and the polyimide resin, resulting in more effective dispersion. It can be performed.

このようなシランカップリング剤としては、例えば、エポキシ基を有するものとして、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−グリシジロキシプロピル(ジメトキシ)メチルシラン、3−グリシジロキシプロピルトリメトキシシラン、ジエトキシ(3−グリシジロキシプロピル)メチルシランなどが例示される。   Examples of such silane coupling agents include those having an epoxy group such as 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidyloxypropyl (dimethoxy) methylsilane, and 3-glycidyloxy. Examples include propyltrimethoxysilane and diethoxy (3-glycidyloxypropyl) methylsilane.

また、アミノ基を有するシランカップリング剤として、3−(2−アミノエチルアミノ)プロピルジメトキシメチルシラン、3−(2−アミノエチルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、3−(2−アミノエチルアミノ)プロピルトリエトキシシラン、3−(3−アミノプロピルアミノ)プロピルトリエトキシシラン、3−(3−アミノプロピルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルジエトキシメチルシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシランなどが例示される。   Moreover, as a silane coupling agent having an amino group, 3- (2-aminoethylamino) propyldimethoxymethylsilane, 3- (2-aminoethylamino) propyltrimethoxysilane, 3- (2-aminoethylamino) propyl Triethoxysilane, 3- (3-aminopropylamino) propyltriethoxysilane, 3- (3-aminopropylamino) propyltrimethoxysilane, 3-aminopropyldiethoxymethylsilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3 -Aminopropyltrimethoxylane and the like are exemplified.

オルガノシリカゾルのシランカップリング剤による処理方法としては、種々公知の方法を用いることができる。例えば、シリカ濃度を調整したオルガノシリカゾルにシランカップリング剤を添加し、室温〜80℃で、0.5〜2時間、撹拌することにより処理することができる。このとき少量の水を加え処理反応を促進してもよい。   Various known methods can be used as a method of treating the organosilica sol with a silane coupling agent. For example, it can be treated by adding a silane coupling agent to organosilica sol with adjusted silica concentration and stirring at room temperature to 80 ° C. for 0.5 to 2 hours. At this time, a small amount of water may be added to accelerate the treatment reaction.

<シリカ微粒子含有ポリイミドワニスの調製法>
本発明に係るシリカ微粒子含有ポリイミドワニスの好ましい調製法を以下に説明する。
<Preparation method of silica fine particle-containing polyimide varnish>
A preferred method for preparing the silica fine particle-containing polyimide varnish according to the present invention will be described below.

市販のオルガノシリカゾル又は、上述の方法によりシランカップリング剤で処理したオルガノシリカゾル中に、ポリイミドワニスを室温〜40℃で滴下する。滴下速度はオルガノシリカゾル量やオルガノシリカゾル中のシリカ濃度にもよるが、すべてのポリイミドワニスを10分から3時間の範囲で滴下するようにする。
滴下する前のオルガノシリカゾルのシリカ濃度は、5〜50重量%、好ましくは10〜20重量%であることが推奨される。また、滴下するポリイミドワニスの樹脂濃度は実用性を損なわない範囲で希薄であることが分散性を高める上で望ましく、その範囲は1〜40重量%、好ましくは5〜30重量%が推奨される。
ポリイミドワニスの滴下後、0.5〜2時間、室温〜80℃の温度範囲で撹拌を継続することで調製は完了する。
A polyimide varnish is dropped at room temperature to 40 ° C. in a commercially available organosilica sol or an organosilica sol treated with a silane coupling agent by the method described above. The dropping speed depends on the amount of the organosilica sol and the silica concentration in the organosilica sol, but all of the polyimide varnish is dropped in the range of 10 minutes to 3 hours.
It is recommended that the silica concentration of the organosilica sol before dropping is 5 to 50% by weight, preferably 10 to 20% by weight. Further, the resin concentration of the dropped polyimide varnish is desirably a dilute within a range that does not impair the practicality, so that the dispersibility is improved. The range is recommended to be 1 to 40% by weight, preferably 5 to 30% by weight. .
Preparation is completed by continuing stirring in the temperature range of room temperature to 80 ° C. for 0.5 to 2 hours after dropping of the polyimide varnish.

<ポリイミド成形体>
本発明のポリイミド成形体は、本ポリイミドワニスを成形加工して得られるものである。成形加工する方法としては、特に制限なく従来公知の方法が使用できる。
例えば、該ポリイミドワニスを、膜状、フィルム状、繊維状又はシート状に塗布若しくは成形した後、該ポリイミドワニスから有機溶媒を除去して、膜状、フィルム状、繊維状又はシート状のポリイミド成形体に成形する方法などが例示される。
<Polyimide molded product>
The polyimide molded body of the present invention is obtained by molding the polyimide varnish. As a method for molding, a conventionally known method can be used without any particular limitation.
For example, after applying or molding the polyimide varnish into a film, film, fiber, or sheet, the organic solvent is removed from the polyimide varnish to form a film, film, fiber, or sheet of polyimide. Examples are a method of forming into a body.

ポリイミド成形体を製造する例としては、PET基板(ポリエチレンテレフタレート基板)上にポリイミドワニスをキャストし、真空乾燥機内(減圧度;1〜10mmHg)で、室温にて30分〜2時間、さらに約200℃まで30分〜2時間で昇温し、その温度で1〜4時間溶剤を留去させる。室温まで冷却後、真空乾燥機からPET基板上に形成されたポリイミドフィルムを取出し、PET基板から剥離する。剥離したポリイミドフィルムをステンレス製の金属枠に固定し、再び真空乾燥機にて、室温から230〜280℃まで1〜4時間で昇温し、その温度で2〜5時間乾燥し溶剤を完全に留去し、室温まで冷却後、真空乾燥機から取出すことでポリイミドフィルムを得ることができる。このように得られたポリイミドフィルムの厚みは、キャスト時の塗工厚みを調整することで目的の厚さに調整する方法が挙げられる。   As an example of producing a polyimide molded body, a polyimide varnish is cast on a PET substrate (polyethylene terephthalate substrate), and is placed in a vacuum dryer (decompression degree: 1 to 10 mmHg) at room temperature for 30 minutes to 2 hours, and further about 200. The temperature is raised to 30 ° C. in 30 minutes to 2 hours, and the solvent is distilled off at that temperature for 1 to 4 hours. After cooling to room temperature, the polyimide film formed on the PET substrate is taken out from the vacuum dryer and peeled off from the PET substrate. Fix the peeled polyimide film to a stainless steel metal frame, and again raise the temperature from room temperature to 230 to 280 ° C. in 1 to 4 hours in a vacuum dryer, and dry at that temperature for 2 to 5 hours to completely remove the solvent. After distilling off and cooling to room temperature, a polyimide film can be obtained by taking out from the vacuum dryer. A method of adjusting the thickness of the polyimide film thus obtained to a target thickness by adjusting the coating thickness at the time of casting can be mentioned.

本ポリイミド成形体の透明性は、例えば全光線透過率(膜厚;80μm)及び黄色度で評価することができる。全光線透過率(膜厚;80μm)は、通常85%以上、好ましくは90%以上が推奨される。全光線透過率は、本明細書及び特許請求の範囲において、後述の実施例に記載した方法にて得られる値である。   The transparency of the polyimide molded body can be evaluated by, for example, the total light transmittance (film thickness: 80 μm) and yellowness. The total light transmittance (film thickness: 80 μm) is usually 85% or more, preferably 90% or more. The total light transmittance is a value obtained by the method described in Examples described later in this specification and claims.

また、黄色度は、通常7.0以下、好ましくは5.0以下、さらに好ましくは3.0以下が推奨される。黄色度は、本明細書及び特許請求の範囲において、後述の実施例に記載した方法にて得られる値である。前記の全光線透過率及び黄色度の範囲は、特に光学材料用途などの透明性を重視する用途では有効な範囲である。   The yellowness is usually 7.0 or less, preferably 5.0 or less, more preferably 3.0 or less. The yellowness is a value obtained by the method described in Examples described later in the present specification and claims. The range of the total light transmittance and the yellowness is an effective range particularly in applications that place importance on transparency such as optical material applications.

本ポリイミド成形体のフレキシブル性、耐折性は、例えば後述の実施例に記載した柔軟性試験にて得られる値で評価することができる。柔軟性試験の評価値としては、好ましくは20以上、より好ましくは30以上、さらに好ましくは40以上が推奨される。柔軟性試験は、本明細書及び特許請求の範囲において、後述の実施例に記載した方法にて得られる値である。この範囲は、特にフレキシブル性、耐折性が必要な用途では有効な範囲である。   The flexibility and folding resistance of the polyimide molded body can be evaluated by, for example, values obtained by a flexibility test described in Examples described later. The evaluation value for the flexibility test is preferably 20 or more, more preferably 30 or more, and still more preferably 40 or more. The flexibility test is a value obtained by the method described in Examples described later in this specification and claims. This range is an effective range particularly in applications that require flexibility and folding resistance.

本ポリイミド成形体の靭性は、例えば引張試験による破断伸びで評価することができる。破断伸びは、好ましくは50%以上、より好ましくは80%以上、さらに好ましくは100%以上が推奨される。破断伸びは、本明細書及び特許請求の範囲において、後述の実施例に記載した方法にて得られる値である。この範囲は、特に高靱性が必要な用途では有効な範囲である。   The toughness of the polyimide molded body can be evaluated by, for example, breaking elongation by a tensile test. The elongation at break is preferably 50% or more, more preferably 80% or more, and still more preferably 100% or more. The elongation at break is a value obtained by the method described in Examples described later in the present specification and claims. This range is an effective range particularly for applications that require high toughness.

また、ポリイミド樹脂の屈折率は、ポリイミド樹脂の共重合成分であるフルオレン骨格ジアミン成分の割合を調整することで高屈折率の成形体を得ることができ、また、シリカ微粒子の含有量を調整することで低屈折率の成形体を得ることできる。これら上記のポリイミド樹脂を用いることにより、本ポリイミド成形体の屈折率は、通常1.480〜1.590の範囲で調整することができる。   Moreover, the refractive index of a polyimide resin can obtain the molded object of a high refractive index by adjusting the ratio of the fluorene frame | skeleton diamine component which is a copolymerization component of a polyimide resin, and adjusts content of a silica fine particle. Thus, a molded article having a low refractive index can be obtained. By using these polyimide resins, the refractive index of the polyimide molded body can be adjusted in the range of usually 1.480 to 1.590.

かくして得られる本発明のポリイミド成形体は、透明性、フレキシブル性、耐折性、高靱性を有するため、光学材料用途として好適に使用することができる。例えば、液晶ディスプレー用途、有機エレクトロルミネッセンスディスプレー用途、太陽電池用途、ポリマー光導波路などの用途が挙げられる。   Since the polyimide molded body of the present invention thus obtained has transparency, flexibility, folding resistance, and high toughness, it can be suitably used as an optical material application. Examples include applications such as liquid crystal display applications, organic electroluminescence display applications, solar cell applications, and polymer optical waveguides.

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明がこれら実施例に限定されるものではない。尚、各実施例及び比較例における分析値は以下の方法により求めた。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited to these Examples. In addition, the analytical value in each Example and a comparative example was calculated | required with the following method.

[シリカ微粒子の平均粒径]
<BET法>
JIS Z8830(2001年)に従い、島津製作所製Tristar3000を使用し比表面積S(m/g)を測定した。
シリカ微粒子の平均粒子径D(nm)は、算出式 D=6000/S×ρ(密度)から求めた。シリカの密度は2.2g/cmとした。
[Average particle diameter of silica fine particles]
<BET method>
In accordance with JIS Z8830 (2001), a specific surface area S (m 2 / g) was measured using Tristar 3000 manufactured by Shimadzu Corporation.
The average particle diameter D (nm) of the silica fine particles was obtained from the calculation formula D = 6000 / S × ρ (density). The density of silica was 2.2 g / cm 3 .

<ポリイミド樹脂の数平均分子量>
ポリイミド樹脂の数平均分子量は、GPC(ゲルパーミエイションクロマトグラフ)により求めた。
GPC装置は、LC−20A(島津製作所社製)を使用した。分離カラムは、昭和電工「AD−802.5/S」、「AD−803/S」、「AD−804/S」及び「AD−805/S」を、その順番で連結して使用した。溶離液は、リチウムブロミド(1.7g)及びりん酸(1.9g)を添加したN,N−ジメチルホルムアミド(3.8L)を使用した。分子量は、ポリエチレングリコールを標準物質とした換算分子量として求めた。
<Number average molecular weight of polyimide resin>
The number average molecular weight of the polyimide resin was determined by GPC (gel permeation chromatograph).
As the GPC apparatus, LC-20A (manufactured by Shimadzu Corporation) was used. As the separation column, Showa Denko “AD-802.5 / S”, “AD-803 / S”, “AD-804 / S” and “AD-805 / S” were connected in that order. As the eluent, N, N-dimethylformamide (3.8 L) to which lithium bromide (1.7 g) and phosphoric acid (1.9 g) were added was used. The molecular weight was determined as a converted molecular weight using polyethylene glycol as a standard substance.

<反応溶液中のポリイミド樹脂の濃度>
反応溶液中のポリイミド樹脂の濃度(重量%)は、次の方法に従って求めた。
ポリイミド樹脂の反応溶液10mgを精秤し(小数点以下第2位まで)、TG−DTA装置(セイコーインスツル社製 装置名;EXSTAR6000、TG−DTA6200)にセットし、下記の測定条件下で、350℃における重量を測定した。得られた測定値を用いて、下記の計算式(1)に従って算出した。
測定条件;
昇温速度:5℃/分
流通窒素量:100ml/分
測定開始温度:30℃
(計算式)
反応溶液中のポリイミド樹脂の濃度 =(W1/W0)×100 (1)
W1;350℃における測定サンプルの重量(g)
W0;測定開始前の測定サンプルの重量(g)
尚、ポリイミドワニスの樹脂濃度も、同じ測定方法にて求めることができる。
<Concentration of polyimide resin in reaction solution>
The concentration (% by weight) of the polyimide resin in the reaction solution was determined according to the following method.
10 mg of the polyimide resin reaction solution is precisely weighed (to the second decimal place) and set in a TG-DTA device (device name manufactured by Seiko Instruments Inc .; EXSTAR6000, TG-DTA6200). The weight at 0 ° C. was measured. It calculated according to the following formula (1) using the obtained measured value.
Measurement condition;
Temperature increase rate: 5 ° C / min Flowing nitrogen amount: 100ml / min Measurement start temperature: 30 ° C
(a formula)
Concentration of polyimide resin in reaction solution = (W1 / W0) × 100 (1)
W1; Weight of measurement sample at 350 ° C. (g)
W0: Weight of measurement sample before starting measurement (g)
In addition, the resin concentration of a polyimide varnish can also be calculated | required with the same measuring method.

[ポリイミド成形体の物性評価]
<全光線透過率>
本発明に係るポリイミド成形体(フィルム、厚さ80μm)の全光線透過率(%)は、ヘイズメーター HAZE GARD II(東洋精機社製)を用い、JIS K-7361-1(1996年)に準じて測定した。
[Evaluation of physical properties of polyimide moldings]
<Total light transmittance>
The total light transmittance (%) of the polyimide molded body (film, thickness 80 μm) according to the present invention is determined according to JIS K-7361-1 (1996) using a haze meter HAZE GARD II (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.). Measured.

<黄色度(イエローインデックス)>
本発明に係るポリイミド成形体(フィルム、厚さ80μm)の黄色度は、測色計CM−3500d(ミノルタ製)を用い、光源Cを使用してJISK7105(1981年)に準じて測定した。
<Yellowness (Yellow Index)>
The yellowness of the polyimide molded body (film, thickness 80 μm) according to the present invention was measured according to JIS K7105 (1981) using a colorimeter CM-3500d (manufactured by Minolta) and using a light source C.

<柔軟性試験>
柔軟性試験は、厚さ50μmのポリイミド成形体(フィルム)から30mm×30mmの大きさの試料を10点切り出し、角と角を重ねて30mm×15mmの長方形になるように折り曲げ、折り曲げ部を指で1回しごく、試料を開いて反対側に折り曲げて同様にしごく操作を繰り返し、試料の折り目が破断する回数を記録した。試料10点に対し同様な試験を実施しその平均値(少数点1桁を四捨五入)を柔軟性試験の評価値とした。
<Flexibility test>
In the flexibility test, a sample of 30 mm × 30 mm size was cut out from a polyimide molded body (film) having a thickness of 50 μm, bent into a 30 mm × 15 mm rectangle with overlapping corners and corners, and the bent portion was pointed to Then, the sample was opened and bent to the opposite side, and the same operation was repeated in the same manner, and the number of breaks of the sample crease was recorded. A similar test was performed on 10 samples, and the average value (rounded to one decimal place) was used as the evaluation value for the flexibility test.

<引張弾性率、破断伸び>
ポリイミド成形体(フィルム)の引張弾性率、引張強さ及び破断伸びは、万能材料試験機5565(インストロン社製)を用い、JISK7127(1999年)に準じて測定した。まず厚さ80μm、幅10mmの試験片を長さ50mmとなるように固定し、25℃、RH60%の条件下、10mm/分の速度で試験片を引き伸ばして測定した。
<Tension modulus, elongation at break>
The tensile modulus, tensile strength, and elongation at break of the polyimide molded body (film) were measured according to JISK7127 (1999) using a universal material testing machine 5565 (Instron). First, a test piece having a thickness of 80 μm and a width of 10 mm was fixed to a length of 50 mm, and the test piece was stretched at a speed of 10 mm / min under the conditions of 25 ° C. and RH 60%.

<屈折率>
屈折率は、JIS K7142(1996年)に従い、ミルトンロイアッベ屈折率計を用い、D線(589nm)により25℃で測定した。浸漬液としては、1−ブロモナフタレンを使用した。
<Refractive index>
The refractive index was measured at 25 ° C. by D line (589 nm) using a Milton Roy Abbe refractometer according to JIS K7142 (1996). As the immersion liquid, 1-bromonaphthalene was used.

以下の実施例に使用する略称は次の通りである。
HPMDA : 1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸ニ無水物
HDAM : 4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン
XTJ−542 : 上記一般式(2)において、Rがメチル基、a+c=6、b=9のジアミン(ハンツマン社製「ジェファーミンXTJ−542」)
全アミン価(mgKOH/g)109.8(日本油化学協会制定「基準油脂分析試験法」)
FDA : 9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン
DMI : 1,3−ジメチルイミダゾリジノン
NMP : N−メチル−2−ピロリドン
DMAC−ST : 平均粒径15nm、シリカ20wt%、N,N−ジメチルアセトアミド溶液(日産化学工業株式会社製「DMAC−ST」)
KBM−403 : 3−グリシジロキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業株式会社製「KBM−403」)
Abbreviations used in the following examples are as follows.
HPMDA: 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride HDAM: 4,4′-diaminodicyclohexylmethane XTJ-542: In the above general formula (2), R 5 is a methyl group, a + c = 6, b = 9 diamine ("Jeffamine XTJ-542" manufactured by Huntsman)
Total amine number (mgKOH / g) 109.8 (established by Japan Oil Chemistry Association "Standard Oil Analysis Test Method")
FDA: 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene DMI: 1,3-dimethylimidazolidinone NMP: N-methyl-2-pyrrolidone DMAC-ST: average particle size 15 nm, silica 20 wt%, N, N- Dimethylacetamide solution (“DMAC-ST” manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.)
KBM-403: 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane (“KBM-403” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)

(実施例1)
温度計、撹拌機、窒素導入管、分液デカンタ、冷却管を備えた2L4つ口フラスコの系内を窒素置換した後、窒素気流下で、ジシクロヘキサン骨格ジアミン成分(A)としてHDAM60.0g(0.285モル)、反応溶媒としてDMI1,215gと還流液としてエチルシクロヘキサン151gを仕込み、室温で15分間攪拌して、該ジアミンを溶解させた。次いで、テトラカルボン酸成分として粉末状のHPMDA75.2g(0.335モル)を撹拌しながら添加した。しばらくすると塩が生成し発熱が観測された。発熱がおさまったのを確認し、180℃まで昇温し、その反応温度でイミド化重合反応を2.5時間行った。一旦、温度を80℃まで冷却し、ポリオキシアルキレンジアミン成分(B)としてXTJ−542を51.1g(0.050モル)を添加し、再び180℃まで昇温し、その反応温度でイミド化重合反応を2.5時間行った。該反応に伴い、生成水がエチルシクロヘキサンと共沸したので、分液デカンタで留出水を分離した。
反応終了後、0.5時間、180℃で撹拌を続けて還流液のエチルシクロヘキサンを留去させて、回収し、ポリイミド樹脂の濃度を調整するためにDMIを反応系へ添加することで本発明のポリイミド樹脂のDMI溶液(本ポリイミドワニス)を得た。得られたポリイミド樹脂の数平均分子量、多分散度、ポリイミド樹脂濃度の測定結果を表1に示した。
Example 1
After substituting the inside of a 2 L four-necked flask equipped with a thermometer, a stirrer, a nitrogen introducing tube, a separator decanter and a cooling tube with nitrogen, 60.0 g HDAM as a dicyclohexane skeleton diamine component (A) under a nitrogen stream 0.285 mol), 1,215 g of DMI as a reaction solvent and 151 g of ethylcyclohexane as a refluxing solution were stirred for 15 minutes at room temperature to dissolve the diamine. Next, 75.2 g (0.335 mol) of powdered HPMDA as a tetracarboxylic acid component was added with stirring. After a while, salt was formed and an exotherm was observed. After confirming that the exotherm had subsided, the temperature was raised to 180 ° C., and the imidation polymerization reaction was carried out at the reaction temperature for 2.5 hours. Once the temperature is cooled to 80 ° C., 51.1 g (0.050 mol) of XTJ-542 is added as the polyoxyalkylenediamine component (B), the temperature is raised again to 180 ° C., and imidization is performed at the reaction temperature. The polymerization reaction was carried out for 2.5 hours. Along with the reaction, the produced water azeotroped with ethylcyclohexane, so the distilled water was separated with a liquid separation decanter.
After completion of the reaction, stirring is continued at 180 ° C. for 0.5 hours to distill off and recover the ethylcyclohexane in the reflux liquid, and DMI is added to the reaction system to adjust the concentration of the polyimide resin. A polyimide resin DMI solution (this polyimide varnish) was obtained. Table 1 shows the measurement results of the number average molecular weight, polydispersity, and polyimide resin concentration of the obtained polyimide resin.

(実施例2)
温度計、撹拌機、窒素導入管、分液デカンタ、冷却管を備えた2L4つ口フラスコの系内を窒素置換した後、窒素気流下で、ジシクロヘキサン骨格ジアミン成分(A)としてHDAMを61.8g(0.294モル)、ポリオキシアルキレンジアミン成分(B)としてXTJ−542を99.2g(0.097モル)、反応溶媒としてDMIを980.7gと還流液としてエチルシクロヘキサン85.3gを仕込み、室温で15分間攪拌して、該ジアミンを溶解させた。次いで、テトラカルボン酸成分として粉末状のHPMDAを87.9g(0.392モル)を撹拌しながら添加した。しばらくすると塩が生成し発熱が観測された。発熱がおさまったのを確認し、180℃まで昇温し、その反応温度でイミド化重合反応を4時間行った。該反応に伴い、生成水がエチルシクロヘキサンと共沸したので、分液デカンタで留出水を分離した。
反応終了後、0.5時間、180℃で撹拌を続けて還流液のエチルシクロヘキサンを留去させて、回収し、ポリイミド樹脂の濃度を調整するためにDMIを反応系へ添加することで本発明のポリイミド樹脂のDMI溶液(本ポリイミドワニス)を得た。得られたポリイミド樹脂の数平均分子量、多分散度、ポリイミド樹脂濃度の測定結果を表1に示した。
(Example 2)
After substituting the inside of a 2 L four-necked flask equipped with a thermometer, a stirrer, a nitrogen introducing tube, a separator decanter, and a cooling tube with nitrogen, 61. HDAM as a dicyclohexane skeleton diamine component (A) under a nitrogen stream. 8 g (0.294 mol), 99.2 g (0.097 mol) of XTJ-542 as a polyoxyalkylenediamine component (B), 980.7 g of DMI as a reaction solvent, and 85.3 g of ethylcyclohexane as a reflux liquid are charged. The diamine was dissolved by stirring at room temperature for 15 minutes. Next, 87.9 g (0.392 mol) of powdered HPMDA as a tetracarboxylic acid component was added with stirring. After a while, salt was formed and an exotherm was observed. After confirming that the exotherm had subsided, the temperature was raised to 180 ° C., and the imidation polymerization reaction was carried out at that reaction temperature for 4 hours. Along with the reaction, the produced water azeotroped with ethylcyclohexane, so the distilled water was separated with a liquid separation decanter.
After completion of the reaction, stirring is continued at 180 ° C. for 0.5 hours to distill off and recover the ethylcyclohexane in the reflux liquid, and DMI is added to the reaction system to adjust the concentration of the polyimide resin. A polyimide resin DMI solution (this polyimide varnish) was obtained. Table 1 shows the measurement results of the number average molecular weight, polydispersity, and polyimide resin concentration of the obtained polyimide resin.

(実施例3)
温度計、撹拌機、窒素導入管、分液デカンタ、冷却管を備えた2L4つ口フラスコの系内を窒素置換した後、窒素気流下で、ジシクロヘキサン骨格ジアミン成分(A)としてHDAMを82.3g(0.391モル)、ポリオキシアルキレンジアミン成分(B)としてXTJ−542を75.6g(0.074モル)、フルオレン骨格ジアミン成分(C)としてFDAを8.6g(0.025モル)、反応溶媒としてNMPを956.8gと還流液としてエチルシクロヘキサン83.2gを仕込み、室温で15分間攪拌して、該ジアミンを溶解させた。次いで、テトラカルボン酸成分として粉末状のHPMDA111.0g(0.495モル)を撹拌しながら添加した。しばらくすると塩が生成し発熱が観測された。発熱がおさまったのを確認し、180℃まで昇温し、その反応温度でイミド化重合反応を4時間行った。該反応に伴い、生成水がエチルシクロヘキサンと共沸したので、分液デカンタで留出水を分離した。
反応終了後、0.5時間、180℃で撹拌を続けて還流液のエチルシクロヘキサンを留去させて、回収し、ポリイミド樹脂の濃度を調整するためにNMPを反応系へ添加することで本発明のポリイミド樹脂のNMP溶液(本ポリイミドワニス)を得た。得られたポリイミド樹脂の数平均分子量、多分散度、ポリイミド樹脂濃度の測定結果を表1に示した。
(Example 3)
The inside of a 2 L four-necked flask equipped with a thermometer, a stirrer, a nitrogen introducing tube, a separator decanter, and a cooling tube was purged with nitrogen, and then HDAM was added as a dicyclohexane skeleton diamine component (A) in an amount of 82. 3 g (0.391 mol), 75.6 g (0.074 mol) of XTJ-542 as the polyoxyalkylenediamine component (B), and 8.6 g (0.025 mol) of FDA as the fluorene skeleton diamine component (C) In addition, 956.8 g of NMP as a reaction solvent and 83.2 g of ethylcyclohexane as a refluxing solution were charged and stirred at room temperature for 15 minutes to dissolve the diamine. Next, 111.0 g (0.495 mol) of powdered HPMDA as a tetracarboxylic acid component was added with stirring. After a while, salt was formed and an exotherm was observed. After confirming that the exotherm had subsided, the temperature was raised to 180 ° C., and the imidation polymerization reaction was carried out at that reaction temperature for 4 hours. Along with the reaction, the produced water azeotroped with ethylcyclohexane, so the distilled water was separated with a liquid separation decanter.
After completion of the reaction, stirring was continued at 180 ° C. for 0.5 hours to distill off and recover the ethylcyclohexane in the reflux liquid, and NMP was added to the reaction system in order to adjust the concentration of the polyimide resin. NMP solution of this polyimide resin (this polyimide varnish) was obtained. Table 1 shows the measurement results of the number average molecular weight, polydispersity, and polyimide resin concentration of the obtained polyimide resin.

(実施例4)
ジシクロヘキサン骨格ジアミン成分(A)としてHDAMを51.0g(0.242モル)、ポリオキシアルキレンジアミン成分(B)としてXTJ−542を126.8g(0.124モル)、フルオレン骨格ジアミン成分(C)としてFDAを43.1g(0.124モル)使用した他は実施例3と同様に行い、本発明のポリイミド樹脂のNMP溶液(本ポリイミドワニス)を得た。得られたポリイミド樹脂の数平均分子量、多分散度、ポリイミド樹脂濃度の測定結果を表1に示した。
Example 4
As the dicyclohexane skeleton component (A), 51.0 g (0.242 mol) of HDAM, as the polyoxyalkylene diamine component (B), 126.8 g (0.124 mol) of XTJ-542, the fluorene skeleton diamine component (C ) Was used in the same manner as in Example 3 except that 43.1 g (0.124 mol) of FDA was used to obtain an NMP solution of the polyimide resin of the present invention (present polyimide varnish). Table 1 shows the measurement results of the number average molecular weight, polydispersity, and polyimide resin concentration of the obtained polyimide resin.

(実施例5)
ジシクロヘキサン骨格ジアミン成分(A)としてHDAMを40.3g(0.192モル)、ポリオキシアルキレンジアミン成分(B)としてXTJ−542を125.7g(0.123モル)、フルオレン骨格ジアミン成分(C)としてFDAを59.9g(0.172モル)を使用した他は実施例3と同様に行い、本発明のポリイミド樹脂のNMP溶液(本ポリイミドワニス)を得た。得られたポリイミド樹脂の数平均分子量、多分散度、ポリイミド樹脂濃度の測定結果を表1に示した。
(Example 5)
40.3 g (0.192 mol) of HDAM as the dicyclohexane skeleton diamine component (A), 125.7 g (0.123 mol) of XTJ-542 as the polyoxyalkylene diamine component (B), fluorene skeleton diamine component (C ) Was used in the same manner as in Example 3 except that 59.9 g (0.172 mol) of FDA was used to obtain an NMP solution of the polyimide resin of the present invention (present polyimide varnish). Table 1 shows the measurement results of the number average molecular weight, polydispersity, and polyimide resin concentration of the obtained polyimide resin.

(比較例1)
温度計、撹拌機、窒素導入管、分液デカンタ、冷却管を備えた2L4つ口フラスコの系内を窒素置換した後、窒素気流下で、ジシクロヘキサン骨格ジアミン成分(A)としてHDAMを150.8g(0.717モル)、反応溶媒としてDMIを1,233gと還流液としてエチルシクロヘキサン217gを仕込み、室温で15分攪拌して、該ジアミンを溶解させた。次いで、テトラカルボン酸成分として粉末状のHPMDAを164.0g(0.732モル)攪拌しながら添加すると塩が析出した。そのまま室温で30分間攪拌した後、120℃まで昇温した。120℃に達した時点で塩が溶解した。さらに昇温して180℃でイミド化重合反応を4時間行った。該反応に伴い、生成水がエチルシクロヘキサンと共沸したので、分液デカンタで留出水を分離した。
反応終了後、0.5時間、180℃で撹拌を続けて還流液のエチルシクロヘキサンを留去させて、回収し、ポリイミド樹脂の濃度を調整するためにDMIを反応系へ添加することで、ポリイミド樹脂のMDI溶液(比較ポリイミドワニス)を得た。得られたポリイミド樹脂の数平均分子量、多分散度、ポリイミド樹脂濃度の測定結果を表1に示した。
(Comparative Example 1)
After substituting the inside of a 2 L four-necked flask equipped with a thermometer, a stirrer, a nitrogen introduction tube, a liquid separation decanter, and a cooling tube with nitrogen, 150. HDAM as a dicyclohexane skeleton diamine component (A) under a nitrogen stream. 8 g (0.717 mol), 1,233 g of DMI as a reaction solvent, and 217 g of ethylcyclohexane as a refluxing solution were charged and stirred at room temperature for 15 minutes to dissolve the diamine. Subsequently, when 4.04.0 g (0.732 mol) of powdered HPMDA as a tetracarboxylic acid component was added with stirring, a salt precipitated. The mixture was stirred at room temperature for 30 minutes and then heated to 120 ° C. The salt dissolved when it reached 120 ° C. The temperature was further raised and an imidation polymerization reaction was carried out at 180 ° C. for 4 hours. Along with the reaction, the produced water azeotroped with ethylcyclohexane, so the distilled water was separated with a liquid separation decanter.
After completion of the reaction, stirring is continued at 180 ° C. for 0.5 hours to distill off the ethylcyclohexane in the reflux liquid, and the polyimide is recovered by adding DMI to the reaction system in order to adjust the concentration of the polyimide resin. A resin MDI solution (comparative polyimide varnish) was obtained. Table 1 shows the measurement results of the number average molecular weight, polydispersity, and polyimide resin concentration of the obtained polyimide resin.

(実施例6)
100mlのナスフラスコにマグネット式の撹拌子を入れ、実験例2で得たポリイミドワニス30.0gを採取し、DMI12gで希釈し、室温中にて十分に撹拌した。
別途、温度計、撹拌機および窒素導入管を備えた100ml三口フラスコに、窒素気流下、オルガノシリカゾルとしてDMAC−STを2.7gを仕込み、DMI27gで希釈し撹拌した。さらに、シランカップリング剤としてKBM−403を0.70gを加え、80℃まで加熱し30分間撹拌した。室温まで冷却後、先に調製したポリイミドワニスの希釈液を、30分を要して滴下した。滴下終了後、さらに40℃で1時間撹拌することで、本ポリイミドワニスを得た。使用したオルガノシリカゾル、シランカップリング剤の使用量について表2に示した。
(Example 6)
A magnetic stirrer was placed in a 100 ml eggplant flask, and 30.0 g of the polyimide varnish obtained in Experimental Example 2 was collected, diluted with 12 g of DMI, and sufficiently stirred at room temperature.
Separately, 2.7 g of DMAC-ST as an organosilica sol was charged in a 100 ml three-necked flask equipped with a thermometer, a stirrer and a nitrogen introduction tube under a nitrogen stream, and diluted with 27 g of DMI and stirred. Furthermore, 0.70 g of KBM-403 was added as a silane coupling agent, heated to 80 ° C. and stirred for 30 minutes. After cooling to room temperature, the previously prepared dilution of the polyimide varnish was added dropwise over 30 minutes. The polyimide varnish was obtained by stirring at 40 degreeC after completion | finish of dripping for 1 hour. Table 2 shows the amounts of organosilica sol and silane coupling agent used.

(実施例7)
オルガノシリカゾルとしてDMAC−STを8.1g使用した他は実施例6と同様に行い、本ポリイミドワニスを得た。使用したオルガノシリカゾル、シランカップリング剤の使用量について表2に示した。
(Example 7)
This polyimide varnish was obtained in the same manner as in Example 6 except that 8.1 g of DMAC-ST was used as the organosilica sol. Table 2 shows the amounts of organosilica sol and silane coupling agent used.

(実施例8)
シランカップリング剤としてKBM−403を0.11g使用した他は、実施例7と同様に行い、本ポリイミドワニスを得た。使用したオルガノシリカゾル、シランカップリング剤の使用量について表2に示した。
(Example 8)
This polyimide varnish was obtained in the same manner as in Example 7 except that 0.11 g of KBM-403 was used as the silane coupling agent. Table 2 shows the amounts of organosilica sol and silane coupling agent used.

(実施例9)
実施例1〜8及び比較例1で得られたポリイミドワニスを、所定の溶媒留去後所定の厚さ(50又は80μm)となるよう適宜テープシールの巻き数でギャップ(500〜1300μm)を調整したガラス棒を用いてPET基板(ポリエチレンテレフタレート基板)上に流延した。次いで、真空乾燥機内で室温下1時間脱気し、さらに0.5時間で180℃まで昇温し、その温度で0.5時間熱処理をした。室温まで冷却し、基板からフィルムを剥離後、ステンレス製の金枠にフィルムを固定し、再び真空乾燥内で、室温から250℃まで1.5時間で昇温し、その温度で2時間熱処理した。室温まで冷却し金枠から外して、本ポリイミド成形体を得た。得られたポリイミド成形体の全光線透過率、黄色度、柔軟性試験、引張弾性率、破断伸び及び屈折率の測定結果を表3に示した。
Example 9
The gap (500 to 1300 μm) is appropriately adjusted by the number of turns of the tape seal so that the polyimide varnish obtained in Examples 1 to 8 and Comparative Example 1 has a predetermined thickness (50 or 80 μm) after the predetermined solvent is distilled off. The obtained glass rod was cast on a PET substrate (polyethylene terephthalate substrate). Subsequently, it was deaerated in a vacuum dryer at room temperature for 1 hour, further heated to 180 ° C. in 0.5 hours, and heat-treated at that temperature for 0.5 hours. After cooling to room temperature and peeling off the film from the substrate, the film was fixed to a stainless steel frame, heated again from room temperature to 250 ° C. in 1.5 hours, and heat-treated at that temperature for 2 hours. . It cooled to room temperature and removed from the metal frame, and this polyimide molding was obtained. Table 3 shows the measurement results of the total light transmittance, yellowness, flexibility test, tensile modulus, elongation at break, and refractive index of the obtained polyimide molded body.

表1から、本発明の各ポリイミド樹脂の数平均分子量が8,000以上あることから、フィルム等のポリイミド成形体を与えることができる程度の高い重合度を有していることが判る。   From Table 1, since the number average molecular weight of each polyimide resin of this invention is 8,000 or more, it turns out that it has a high polymerization degree which can give polyimide molded objects, such as a film.

表3から、透明性の指標である全光線透過率(膜厚;80μm)が、90%以上であり、且つ、黄色度が、5.0以下であることから、特に光学材料用途などの透明性を重視する用途では有効である。   From Table 3, since the total light transmittance (film thickness: 80 μm), which is an index of transparency, is 90% or more and the yellowness is 5.0 or less, it is particularly transparent for optical materials and the like. It is effective in applications that place importance on sex.

また、フレキシブル性、耐折性の指標である柔軟性試験の評価値が40以上であることから、特にフレキシブル性、耐折性が必要な用途では有効である。   In addition, since the evaluation value of the flexibility test, which is an index of flexibility and folding resistance, is 40 or more, it is particularly effective in applications that require flexibility and folding resistance.

さらに、靱性の指標である引張試験による破断伸びが、60%以上であることから、高靱性であることが判る。   Furthermore, since the elongation at break by a tensile test, which is an index of toughness, is 60% or more, it can be seen that the toughness is high.

よって、表3から判るように、本発明のポリイミド成形体(フィルム形態)は、優れた透明性、フレキシブル性、耐折性及び高い靱性を有しており、光学材料用途として特に有用であることが判る。   Therefore, as can be seen from Table 3, the polyimide molded body (film form) of the present invention has excellent transparency, flexibility, folding resistance and high toughness, and is particularly useful as an optical material application. I understand.

また、表3から、屈折率の範囲が1.512〜1.548と広範囲となっており、この範囲の中で用途に応じて低屈折率のポリイミド成形体から高屈折率のポリイミド成形体を選択することができる。   Further, from Table 3, the range of the refractive index is 1.512 to 1.548, and within this range, the polyimide molded body with a low refractive index is changed from a polyimide molded body with a low refractive index depending on the application. You can choose.

本発明のポリイミド樹脂は、溶剤可溶性のポリイミド樹脂である。該ポリイミド樹脂から得られるポリイミドワニスを成形して得られるポリイミド成形体は、透明性、フレキシブル性、耐折性及び靭性に優れており、光学材料用途などに好適に用いることができる。   The polyimide resin of the present invention is a solvent-soluble polyimide resin. A polyimide molded body obtained by molding a polyimide varnish obtained from the polyimide resin is excellent in transparency, flexibility, folding resistance and toughness, and can be suitably used for optical material applications.

Claims (4)

反応溶媒存在下、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物及びその誘導体からなる群より選ばれる少なくとも一種のテトラカルボン酸成分と、下記一般式(1)で表されるジシクロヘキサン骨格ジアミン成分(A)、下記一般式(2)で表されるポリオキシアルキレンジアミン成分(B)及び下記一般式(3)で表されるフルオレン骨格ジアミン成分(C)とを、
テトラカルボン酸成分100に対して、それぞれ該成分(A)を20〜99、該成分(B)を1〜40及び該成分(C)を0〜40の範囲で、且つ、成分(A)+成分(B)+成分(C)の合計が95〜105の範囲の仕込みモル比で、イミド化重合反応して得られる溶剤可溶性のポリイミド樹脂。
一般式(1)
[式中、R、R、R及びRは、同一または異なって、それぞれ水素、メチル基、エチル基、メトキシ基又はエトキシ基を表す。Yは、直接結合、−CH−、−O−、−S−、−SO−、−CONH−、−C(−CH−又は−CO−を表す。]
一般式(2)
[式中、Rは、水素又はメチル基を表す。Zは、炭素数2〜4の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基を表す。a、b及びcは、それぞれ0〜50の整数を表し、且つ、a+b+cの合計が2〜50の整数である。]
一般式(3)
[式中、R、R、R及びRは、同一または異なって、それぞれ水素、メチル基又はエチル基を表す。]
In the presence of a reaction solvent, at least one tetracarboxylic acid component selected from the group consisting of 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride and derivatives thereof, and dicyclohexane represented by the following general formula (1) A skeleton diamine component (A), a polyoxyalkylene diamine component (B) represented by the following general formula (2) and a fluorene skeleton diamine component (C) represented by the following general formula (3),
With respect to the tetracarboxylic acid component 100, the component (A) is 20 to 99, the component (B) is 1 to 40, the component (C) is 0 to 40, and the component (A) + A solvent-soluble polyimide resin obtained by imidation polymerization reaction at a charged molar ratio in which the sum of component (B) + component (C) is in the range of 95 to 105.
General formula (1)
[Wherein, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are the same or different and each represents hydrogen, a methyl group, an ethyl group, a methoxy group or an ethoxy group. Y represents a direct bond, —CH 2 —, —O—, —S—, —SO 2 —, —CONH—, —C (—CH 3 ) 2 — or —CO—. ]
General formula (2)
[Wherein, R 5 represents hydrogen or a methyl group. Z represents a linear or branched alkylene group having 2 to 4 carbon atoms. a, b and c each represent an integer of 0 to 50, and the sum of a + b + c is an integer of 2 to 50. ]
General formula (3)
[Wherein R 6 , R 7 , R 8 and R 9 are the same or different and each represents hydrogen, a methyl group or an ethyl group. ]
請求項1に記載のポリイミド樹脂及び有機溶剤を含有するポリイミドワニス。   A polyimide varnish containing the polyimide resin according to claim 1 and an organic solvent. さらに、平均粒径が0.5〜50nmであるシリカ微粒子を含有する請求項2記載のポリイミドワニス。   Furthermore, the polyimide varnish of Claim 2 containing the silica fine particle whose average particle diameter is 0.5-50 nm. 請求項2又は請求項3に記載のポリイミドワニスを成形加工して得られるポリイミド成形体。   A polyimide molded body obtained by molding the polyimide varnish according to claim 2.
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